論文の概要: Satellite-Based Quantum Key Distribution in the Presence of Bypass Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04807v2
• Date: Thu, 27 Jul 2023 11:15:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-28 20:30:34.225183
• Title: Satellite-Based Quantum Key Distribution in the Presence of Bypass Channels
• Title（参考訳）: バイパスチャネルの存在下での衛星による量子鍵分布
• Authors: Masoud Ghalaii and Sima Bahrani and Carlo Liorni and Federico Grasselli and Hermann Kampermann and Lewis Wooltorton and Rupesh Kumar and Stefano Pirandola and Timothy P. Spiller and Alexander Ling and Bruno Huttner and Mohsen Razavi
• Abstract要約: 制限された盗聴シナリオ下での量子鍵分布のセキュリティに対処する。 上述したEveの制限がシステム性能を大幅に改善できるような運用体制を見いだす。 我々の研究は、宇宙で動く量子通信システムのための新しいセキュリティフレームワークを開放する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.81834231082477
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The security of prepare-and-measure satellite-based quantum key distribution (QKD), under restricted eavesdropping scenarios, is addressed. We particularly consider cases where the eavesdropper, Eve, has limited access to the transmitted signal by Alice, and/or Bob's receiver station. This restriction is modeled by lossy channels between Alice/Bob and Eve, where the transmissivity of such channels can, in principle, be bounded by monitoring techniques. An artefact of such lossy channels is the possibility of having {\it bypass} channels, those which are not accessible to Eve, but may not necessarily be characterized by the users either. This creates interesting, unexplored, scenarios for analyzing QKD security. In this paper, we obtain generic bounds on the key rate in the presence of bypass channels and apply them to continuous-variable QKD protocols with Gaussian encoding with direct and reverse reconciliation. We find regimes of operation in which the above restrictions on Eve can considerably improve system performance. We also develop customised bounds for several protocols in the BB84 family and show that, in certain regimes, even the simple protocol of BB84 with weak coherent pulses is able to offer positive key rates at high channel losses, which would otherwise be impossible under an unrestricted Eve. In this case the limitation on Eve would allow Alice to send signals with larger intensities than the optimal value under an ideal Eve, which effectively reduces the effective channel loss. In all these cases, the part of the transmitted signal that does not reach Eve can play a non-trivial role in specifying the achievable key rate. Our work opens up new security frameworks for spaceborne quantum communications systems.
• Abstract（参考訳）: 制限された盗聴シナリオ下での衛星による量子鍵分布(qkd)のセキュリティ対策について述べる。 特に、盗聴器であるイヴがアリスやボブの受信局によって送信された信号に限られている場合を考える。 この制限は、alice/bobとeveの間の損失チャネルによってモデル化される。 このような損失のあるチャンネルのアーチファクトは、イヴにはアクセスできないが、必ずしもユーザーによって特徴づけられるとは限らないチャンネルを持つ可能性である。 これはQKDセキュリティを分析する興味深い、未調査のシナリオを生み出します。 本稿では、バイパスチャネルの存在下での鍵レートの一般的な境界を求め、直接および逆整合を伴うガウス符号化を用いた連続可変QKDプロトコルに適用する。 上述したEveの制限がシステム性能を大幅に改善できるような運用体制を見いだす。 また、bb84ファミリー内のいくつかのプロトコルのカスタマイズされた境界を開発し、特定のレジームにおいて、弱いコヒーレントパルスを持つbb84の単純なプロトコルでさえ、高チャネル損失で正の鍵レートを提供できることを示した。 この場合、イブ上の制限により、アリスは理想イブの下で最適な値よりも大きな強度の信号を送ることができ、効果的チャネル損失を効果的に低減できる。 これらの場合、Eveに届かない送信信号の一部が、達成可能なキーレートを指定する際には、非自明な役割を果たす。 我々の研究は、宇宙で動く量子通信システムのための新しいセキュリティフレームワークを開放する。

関連論文リスト

• A Secure Quantum Key Distribution Protocol Using Two-Particle Transmission [0.0]
  Unextendible Product Bases (UPB) は、その固有の不明瞭さのため、量子暗号において約束を守る。 本研究は, UPBを用いて遠隔者間の量子鍵を確立するプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-20T14:33:17Z)
• Blockwise Key Distillation in Satellite-based Quantum Key Distribution [68.8891637551539]
  衛星ベースの量子鍵分布における2つの鍵蒸留手法を比較した。 一つは、すべての信号を全体として扱う従来の非ブロック戦略である。 もう1つは、同じノイズ特性を持つ個々のブロックに信号を分割し、独立して処理するエムブロックワイズ戦略である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-10T01:34:58Z)
• Eavesdropper localization for quantum and classical channels via nonlinear scattering [58.720142291102135]
  量子鍵分布(QKD)は物理学の法則に基づく理論的セキュリティを提供する。 本稿では,古典的チャネルだけでなく,量子的チャネルにも応用可能なeavesdropper位置に関する新しいアプローチを提案する。 提案手法は, 標準光ファイバ内部のcm精度で1%のエバネッセントアウトカップリングを局在させる作業において, 従来のOTDRよりも優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-25T21:06:27Z)
• Practical quantum secure direct communication with squeezed states [55.41644538483948]
  CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。 この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-25T19:23:42Z)
• Joint eavesdropping on the BB84 decoy state protocol with an arbitrary passive light-source side channel [0.0]
  操作自由度と受動的側流の両面から,共同盗聴を考慮に入れた方法について述べる。 提案手法は,BB84デコイ状態プロトコルに適用可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-24T15:34:57Z)
• Thermal relaxation error on QKD: Effect and A Probable Bypass [0.0]
  量子暗号は、古典的な暗号システムを破壊する量子コンピュータの能力に対抗して提案された。 熱緩和誤差下での2つのQKDプロトコル(BB84とE91)の性能について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-04T01:46:41Z)
• Improved coherent one-way quantum key distribution for high-loss channels [0.0]
  我々はCOW-QKDの単純な変種を示し、そのセキュリティを無限鍵極限で証明する。 注目すべきことに、このプロトコルの鍵レートは、既存のCOW-QKD鍵レートとコヒーレントステートBB84プロトコルの鍵レートに匹敵する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-17T00:07:03Z)
• Quantum Keyless Privacy vs. Quantum Key Distribution for Space Links [0.0]
  衛星と地上局の空間リンクに関する情報理論的セキュリティについて検討する。 理論的に安全な通信速度(有意なキーレスプライベートキャパシティ)を古典量子通信路上で実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-07T01:33:40Z)
• Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
  ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。 すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。 我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z)
• Backflash Light as a Security Vulnerability in Quantum Key Distribution Systems [77.34726150561087]
  量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティ脆弱性について概説する。 我々は主に、盗聴攻撃の源となるバックフラッシュ光(backflash light)と呼ばれる特定の効果に焦点を当てる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-23T18:23:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。