論文の概要: Strong Converse for Privacy Amplification against Quantum Side
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- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.10263v1
- Date: Mon, 21 Feb 2022 14:28:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 08:15:36.460735
- Title: Strong Converse for Privacy Amplification against Quantum Side
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- Title(参考訳): 量子側情報に対するプライバシー増幅の強い反論
- Authors: Yu-Chen Shen, Li Gao, Hao-Chung Cheng
- Abstract要約: 我々は、トレース距離をセキュリティ基準として用いた量子側情報に対するプライバシー増幅のための一発の強い逆境界を確立する。
その結果、量子チャネル上での量子通信と量子量子量子通信の符号化における情報漏洩をバウンダリングするアプリケーションが得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.624719072006936
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We establish a one-shot strong converse bound for privacy amplification
against quantum side information using trace distance as a security criterion.
This strong converse bound implies that in the independent and identical
scenario, the trace distance exponentially converges to one in every finite
blocklength when the rate of the extracted randomness exceeds the quantum
conditional entropy. The established one-shot bound has an application to
bounding the information leakage of classical-quantum wiretap channel coding
and private communication over quantum channels. That is, the trace distance
between Alice and Eavesdropper's joint state and its decoupled state vanishes
as the rate of randomness used in hashing exceeds the quantum mutual
information. On the other hand, the trace distance converges to one when the
rate is below the quantum mutual information, resulting in an exponential
strong converse. Our result also leads to an exponential strong converse for
entropy accumulation, which complements a recent result by Dupuis
[arXiv:2105.05342]. Lastly, our result and its applications apply to the
moderate deviation regime. Namely, we characterize the asymptotic behaviors of
the trace distances when the associated rates approach the fundamental
thresholds with speeds slower than $O(1/\sqrt{n})$.
- Abstract(参考訳): 我々は,トレース距離をセキュリティ基準として,量子側情報に対するプライバシ増幅のための一発強コンバースバウンドを確立する。
この強い逆境界は、独立かつ同一のシナリオでは、抽出されたランダムネスの速度が量子条件エントロピーを超えると、トレース距離は有限ブロック長ごとに指数関数的に1に収束することを意味する。
確立されたワンショットバウンドは、古典量子ワイヤタップチャネルの符号化と量子チャネル上のプライベート通信の情報漏洩を制限するアプリケーションを有する。
すなわち、AliceとEavesdropperの結合状態と解離状態の間のトレース距離は、ハッシュに使用されるランダム性の割合が量子的相互情報を超えると消滅する。
一方、トレース距離は、その速度が量子相互情報以下であるときに1に収束し、指数関数的な強い逆となる。
この結果はエントロピーの蓄積に関して指数関数的に強い逆数をもたらし、dupuis [arxiv:2105.05342] による最近の結果も補完する。
最後に、我々の結果とその応用は中等度偏差系に適用される。
すなわち、関連する速度が$O(1/\sqrt{n})$よりも遅い基本しきい値に近づくと、トレース距離の漸近挙動を特徴づける。
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