論文の概要: Twin-field quantum key distribution with partial phase postselection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.12688v1
• Date: Wed, 23 Nov 2022 03:51:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 01:45:25.163440
• Title: Twin-field quantum key distribution with partial phase postselection
• Title（参考訳）: 部分位相後選による双フィールド量子鍵分布
• Authors: Yao Zhou, Zhen-Qiang Yin, Rui-Qiang Wang, Shuang Wang, Wei Chen, Guang-Can Guo and Zheng-Fu Han
• Abstract要約: 量子鍵分配(QKD)により、2つのリモートパーティが情報理論上安全なキーを共有することができる。 位相ランダム化とその後のポストセレクションは、セキュリティ証明において重要な役割を果たす。 部分位相ポストセレクションを用いたTF-QKDプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.534186932974507
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) allows two remote parties to share information-theoretically secure keys. In recent years, a revolutionary breakthrough called twin-field (TF) QKD has been developed to overcome the linear key-rate constraint and greatly increases the achievable distance. Phase-randomization and subsequent postselection play important roles in its security proof. Later, no-phase-postselection TF-QKD was proposed and became a popular variant, since the removal of phase postselection leads to a higher key rate. However, the achievable distance is decreased compared to the original one. Here, we propose a TF-QKD protocol with partial phase postselection. Namely, its code mode is still free from global phase randomization and postselection to make sure the advantage of the high key rate remains. On other hand, phase postselection is introduced in the decoy mode to improve the performance. Applying an operator dominance condition, we prove universal security of the proposed protocol in the finite-key case under coherent attacks, and numerical simulations confirm its potential advantages in terms of key rate and achievable distance.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分配(QKD)により、2つのリモートパーティが情報理論上安全なキーを共有することができる。 近年、線形鍵レート制約を克服し、達成可能な距離を大幅に増加させるために、ツインフィールド(TF) QKD と呼ばれる画期的なブレークスルーが開発されている。 位相ランダム化とその後のポストセレクションは、セキュリティ証明において重要な役割を果たす。 その後、相次後選考tf-qkdが提案され、相次選考の廃止によりキーレートが高くなるため、一般的な変種となった。 しかし、従来のものと比べ、実現可能な距離は減少する。 本稿では,部分選抜後のtf-qkdプロトコルを提案する。 すなわち、そのコードモードは依然としてグローバルフェーズのランダム化やポストセレクションから解放されており、高いキーレートの利点が残ることを保証する。 一方、デコイモードでは位相選択を導入して性能を向上させる。 演算子支配条件を適用すれば、コヒーレント攻撃下での有限鍵ケースにおける提案プロトコルの普遍的安全性が証明され、数値シミュレーションにより鍵速度と到達距離の点でその潜在的な利点が確認できる。

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