論文の概要: Single-qubit loss-tolerant quantum position verification protocol secure
against entangled attackers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.03674v1
- Date: Wed, 7 Dec 2022 14:39:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 16:55:41.650873
- Title: Single-qubit loss-tolerant quantum position verification protocol secure
against entangled attackers
- Title（参考訳）: 絡み合った攻撃者に対してセキュアな単一量子ビットロス耐性量子位置検証プロトコル
- Authors: Lloren\c{c} Escol\`a-Farr\`as and Florian Speelman
- Abstract要約: 本稿では,BB84状態に基づくQPVプロトコルの損失耐性について検討する。
これらの結果が,古典的情報の$n$ビットと単一キュービットを組み合わせた変分プロトコルにどのように変換されるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Protocols for quantum position verification (QPV) which combine classical and
quantum information are insecure in the presence of loss. We study the exact
loss-tolerance of the most popular protocol for QPV, which is based on BB84
states, and generalizations of this protocol. By bounding the winning
probabilities of a variant of the monogamy-of-entanglement game using
semidefinite programming (SDP), we find tight bounds for the relation between
loss and error for these extended non-local games.
These new bounds enable the usage of QPV protocols using more-realistic
experimental parameters. We show how these results transfer to the variant
protocol which combines $n$ bits of classical information with a single qubit,
thereby exhibiting a protocol secure against a linear amount of entanglement
(in the classical information $n$) even in the presence of a moderate amount of
photon loss. Moreover, this protocol stays secure even if the photon encoding
the qubit travels arbitrarily slow in an optical fiber. We also extend this
analysis to the case of more than two bases, showing even stronger
loss-tolerance for that case.
Finally, since our semi-definite program bounds a monogamy-of-entanglement
game, we describe how they can also be applied to improve the analysis of
one-sided device-independent QKD protocols.
- Abstract（参考訳）: 古典的情報と量子的情報を組み合わせた量子位置検証(QPV)プロトコルは、損失の存在下では安全ではない。
本稿では,BB84 状態に基づくQPV プロトコルの損失耐性と,このプロトコルの一般化について検討する。
半定義型プログラミング(sdp)を用いたモノガミー・オブ・エンタングルメントゲーム(英語版)の勝利確率を限定することにより、これらの拡張された非局所ゲームにおける損失とエラーの関係に関する厳密な境界を見いだす。
これらの新たな境界は、より現実的な実験パラメータを用いたQPVプロトコルの使用を可能にする。
これらの結果が、n$ビットの古典情報と単一の量子ビットを結合した異質なプロトコルにどのように転送されるかを示し、中間量の光子損失が存在する場合でも、線形なエンタングルメント(古典情報ではn$)に対してセキュアなプロトコルを示す。
さらに、このプロトコルは、量子ビットを符号化した光子が光ファイバーで任意に遅延しても安全である。
また、この分析を2つ以上のベースの場合にも拡張し、その場合の損失耐性をさらに強く示します。
最後に, 半定値プログラムはモノガミー・オブ・エンタングルメントゲームと結びついているので, 片側デバイス非依存QKDプロトコルの解析にどのように適用できるかを述べる。
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