論文の概要: Breaking Rate-Distance Limitation of Measurement-Device-Independent
Quantum Secret Sharing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06148v1
- Date: Sat, 10 Dec 2022 06:43:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 18:34:09.284236
- Title: Breaking Rate-Distance Limitation of Measurement-Device-Independent
Quantum Secret Sharing
- Title（参考訳）: 測定デバイス非依存量子秘密共有の破断速度-距離制限
- Authors: Chen-Long Li, Yao Fu, Wen-Bo Liu, Yuan-Mei Xie, Bing-Hong Li, Min-Gang
Zhou, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen
- Abstract要約: 量子秘密共有は、セキュアな送金からマルチパーティ量子計算まで、ネットワークアプリケーションにとって重要な暗号プリミティブである。
現在、量子シークレット共有のほとんどの進歩は速度依存性に悩まされており、キーレートは制限されており、大規模展開には実用的ではない。
本稿では、キーレートと送信距離を改良した測定デバイス非依存の量子秘密共有プロトコルについて報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.300599548850421
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum secret sharing is an important cryptographic primitive for network
applications ranging from secure money transfer to multiparty quantum
computation. Currently most progresses on quantum secret sharing suffer from
rate-distance bound, and thus the key rates are limited and unpractical for
large-scale deployment. Furthermore, the performance of most existing protocols
is analyzed in the asymptotic regime without considering participant attacks.
Here we report a measurement-device-independent quantum secret sharing protocol
with improved key rate and transmission distance. Based on spatial
multiplexing, our protocol shows it can break rate-distance bounds over network
under at least ten communication parties. Compared with other protocols, our
work improves the secret key rate by more than two orders of magnitude and has
a longer transmission distance. We analyze the security of our protocol in the
composable framework considering participant attacks. Based on the security
analysis, we also evaluate their performance in the finite-size regime. In
addition, we investigate applying our protocol to digital signatures where the
signature rate is improved more than $10^7$ times compared with existing
protocols. Based on our results, we anticipate that our quantum secret sharing
protocol will provide a solid future for multiparty applications on quantum
network.
- Abstract（参考訳）: 量子秘密共有は、セキュアな送金からマルチパーティ量子計算まで、ネットワークアプリケーションにとって重要な暗号プリミティブである。
現在、量子シークレット共有のほとんどの進歩はレート距離境界に苦しむため、キーレートは限定的であり、大規模展開には非現実的である。
さらに, 既存プロトコルの性能は, 参加者の攻撃を考慮せずに漸近的に解析される。
本稿では,キーレートと伝送距離を改良した測定デバイス非依存の量子秘密共有プロトコルについて報告する。
空間多重化に基づき,少なくとも10の通信相手のネットワーク上でのレート距離境界を破ることができることを示す。
他のプロトコルと比較して、我々の研究は秘密鍵レートを2桁以上改善し、送信距離を長くしている。
参加者攻撃を考慮した構成可能なフレームワークにおけるプロトコルのセキュリティ分析を行う。
また,セキュリティ分析に基づいて,有限サイズシステムにおける性能評価を行った。
さらに,既存のプロトコルと比較して,署名率が10^7ドル以上向上したデジタル署名に対して,我々のプロトコルを適用することを検討する。
この結果から,我々の量子秘密共有プロトコルが,量子ネットワーク上のマルチパーティアプリケーションに確かな未来をもたらすことを期待する。
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