論文の概要: New protocols for quantum key distribution with explicit upper and lower bound on secret-key rate

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13089v2
• Date: Wed, 27 Sep 2023 02:23:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-28 22:16:10.773497
• Title: New protocols for quantum key distribution with explicit upper and lower bound on secret-key rate
• Title（参考訳）: 秘密鍵レートの明示的上下境界を持つ量子鍵分布の新しいプロトコル
• Authors: Arindam Dutta and Anirban Pathak
• Abstract要約: 本稿では,量子鍵分布(QKD)の2つの新しいスキームを提案する。 提案プロトコルは,商業的に利用可能な現実的な単一光子源を用いて実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Here we present two new schemes for quantum key distribution (QKD) which neither require entanglement nor require an ideal single photon source. Thus, the proposed protocols can be implemented using realistic single photon sources which are commercially available. The schemes are shown to be secure against multiple attacks (e.g., intercept resend attack and a class of collective attacks). Bounds on the key rate are obtained and it is shown that by applying a certain type of classical pre-processing, the tolerable error limit can be increased. A trade-off between quantum resources used and information revealed to Eve is observed and it is shown that by using slightly more quantum resources it is possible to design protocols having higher efficiency compared to a protocol of the same family that uses relatively lesser amount of quantum resources. Specifically, in our case, SARG04 protocol is a protocol of the same family and it is clearly shown that the proposed protocols can provide higher efficiency compared to SARG04 at the cost of consumption of more quantum resources. Further, it is shown that the critical distances for the proposed protocols under photon number splitting (PNS) type attacks are higher than the critical distances obtained for BB84 and SARG04 protocols implemented under similar situation.
• Abstract（参考訳）: ここでは、量子鍵分布(qkd)のための2つの新しいスキームを提案する。 したがって、提案プロトコルは商業的に利用可能な現実的な単一光子源を用いて実装することができる。 これらのスキームは、複数の攻撃(例えば、インターセプト再送攻撃と集団攻撃のクラス)に対して安全であることが示されている。 キーレートのバウンドが得られ、ある種類の古典的前処理を適用することにより、許容誤差の限界を増大させることができる。 使用した量子リソースと、Eveが明らかにした情報との間のトレードオフが観察され、わずかに多くの量子リソースを使用することで、比較的少ない量の量子リソースを使用する同じファミリーのプロトコルよりも高い効率のプロトコルを設計できることが示されている。 具体的には、SARG04プロトコルは、同じ家族のプロトコルであり、提案プロトコルは、より多くの量子リソースを消費するコストにおいて、SARG04よりも高い効率を提供できることを示す。 さらに,光子数分割(PNS)型攻撃における提案プロトコルの臨界距離は,同様の状況下で実装されたBB84およびSARG04プロトコルの臨界距離よりも高いことを示す。

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