論文の概要: Breaking Rate-Distance Limitation of Measurement-Device-Independent Quantum Secret Sharing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06148v2
• Date: Tue, 30 May 2023 03:02:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-01 02:07:04.249429
• 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: 現在、量子秘密共有のほとんどの進歩は速度依存性に悩まされており、鍵レートは限られている。 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。 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、送信距離が長い。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.300599548850421
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Currently most progresses on quantum secret sharing suffer from rate-distance bound, and thus the key rates are limited. In addition to the limited key rate, the technical difficulty and the corresponding cost together prevent 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 and evaluate its 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. We anticipate that our quantum secret sharing protocol will provide a solid future for multiparty applications on the quantum network.
• Abstract（参考訳）: 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、キーレートは限られている。 キーレートの制限に加えて、技術的困難とそれに伴うコストが相まって、大規模なデプロイメントを妨げている。 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フレームワークにおけるプロトコルのセキュリティを解析し,その性能評価を行った。 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。 我々は、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、我々の量子秘密共有プロトコルが確かな未来を提供することを期待している。

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