論文の概要: Experimental cheat-sensitive quantum weak coin flipping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.03472v1
• Date: Mon, 7 Nov 2022 11:34:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-01-20 02:03:22.326991
• Title: Experimental cheat-sensitive quantum weak coin flipping
• Title（参考訳）: 実験的チート感応量子弱いコインフリップ
• Authors: Simon Neves, Verena Yacoub, Ulysse Chabaud, Mathieu Bozzio, Iordanis Kerenidis, Eleni Diamanti
• Abstract要約: 弱コインフリップ(Wak coin flipping、WCF)は、2つの不信な当事者が反対の結果を好む間にランダムなビットに合意できるプリミティブである。 我々は、量子リソースがどのように不正感受性を提供できるかを実証し、各当事者が不正な相手を検知し、正直な相手が制裁を受けることはないことを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.642406403099596
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As in modern communication networks, the security of quantum networks will rely on complex cryptographic tasks that are based on a handful of fundamental primitives. Weak coin flipping (WCF) is a significant such primitive which allows two mistrustful parties to agree on a random bit while they favor opposite outcomes. Remarkably, perfect information-theoretic security can be achieved in principle for quantum WCF. Here, we overcome conceptual and practical issues that have prevented the experimental demonstration of this primitive to date, and demonstrate how quantum resources can provide cheat sensitivity, whereby each party can detect a cheating opponent, and an honest party is never sanctioned. Such a property is not known to be classically achievable with information-theoretic security. Our experiment implements a refined, loss-tolerant version of a recently proposed theoretical protocol and exploits heralded single photons generated by spontaneous parametric down conversion, a carefully optimized linear optical interferometer including beam splitters with variable reflectivities and a fast optical switch for the verification step. High values of our protocol benchmarks are maintained for attenuation corresponding to several kilometers of telecom optical fiber.
• Abstract（参考訳）: 現代の通信ネットワークと同様に、量子ネットワークのセキュリティは、いくつかの基本的なプリミティブに基づいた複雑な暗号処理に依存する。 WCF(Wak coin flipping)は、2つの不信な当事者が反対の結果を好む間にランダムなビットに合意できる重要なプリミティブである。 興味深いことに、完全情報理論のセキュリティは量子WCFの原理で達成できる。 ここでは,このプリミティブの実験的な実証を妨げた概念的かつ実践的な問題を克服し,量子リソースがいかにチート感性をもたらすかを実証し,各当事者が不正な相手を検知し,正直な当事者が決して認められないことを示す。 このような性質は、古典的に情報理論のセキュリティで達成できることは知られていない。 実験では,最近提案された理論プロトコルの高精細・耐損失バージョンを実装し,自発パラメトリックダウン変換によって生じる有界単一光子,可変反射率のビームスプリッタを含む線形干渉計,検証ステップ用の高速光スイッチを慎重に最適化した。 通信用光ファイバ数kmに対応する減衰のために,プロトコルベンチマークの高値が維持されている。

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