論文の概要: High-dimensional Encoding in the Round-Robin Differential-Phase-Shift
Protocol
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.07888v1
- Date: Wed, 15 Feb 2023 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 16:05:07.889324
- Title: High-dimensional Encoding in the Round-Robin Differential-Phase-Shift
Protocol
- Title(参考訳): ラウンドロビン微分位相シフトプロトコルにおける高次元符号化
- Authors: Mikka Stasiuk, Felix Hufnagel, Xiaoqin Gao, Fr\'ed\'eric Bouchard,
Ebrahim Karimi, Khabat Heshami
- Abstract要約: 本稿ではRDPS QKDプロトコルを任意の大きさの符号化アルファベットに拡張する手法を提案する。
我々のアプローチは、一見互換性のない量子通信方式のギャップを埋めるための洞察を与える。
- 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: In quantum key distribution (QKD), protocols are tailored to adopt desirable
experimental attributes, including high key rates, operation in high noise
levels, and practical security considerations. The round-robin differential
phase shift protocol (RRDPS), falling in the family of differential phase shift
protocols, was introduced to remove restrictions on the security analysis, such
as the requirement to monitor signal disturbances. While the RRDPS protocol
requires the encoding of single photons in high-dimensional quantum states, at
most, only one bit of secret key is distributed per sifted photon. However,
another family of protocols, namely high-dimensional (HD) QKD, enlarges the
encoding alphabet, allowing single photons to carry more than one bit of secret
key each. The high-dimensional BB84 protocol exemplifies the potential benefits
of such an encoding scheme, such as larger key rates and higher noise
tolerance. Here, we devise an approach to extend the RRDPS QKD to an
arbitrarily large encoding alphabet and explore the security consequences. We
demonstrate our new framework with a proof-of-concept experiment and show that
it can adapt to various experimental conditions by optimizing the protocol
parameters. Our approach offers insight into bridging the gap between seemingly
incompatible quantum communication schemes by leveraging the unique approaches
to information encoding of both HD and DPS QKD.
- Abstract(参考訳): 量子鍵分布(QKD)では、プロトコルは、高い鍵レート、高いノイズレベルの操作、実用的なセキュリティ考慮など、望ましい実験属性を採用するように調整される。
ラウンドロビン差動位相シフトプロトコル(rrdps)は差動位相シフトプロトコルの一種であり、信号の乱れをモニターするなどのセキュリティ解析の制約を取り除くために導入された。
RRDPSプロトコルは高次元の量子状態において単一光子の符号化を必要とするが、少なくとも1ビットの秘密鍵しか分散しない。
しかし、別のプロトコルのファミリ、すなわち高次元(HD) QKDは、符号化アルファベットを拡張し、単一の光子がそれぞれ1ビット以上の秘密鍵を運ぶことができる。
高次元のBB84プロトコルは、鍵レートや耐雑音性などの符号化方式の潜在的な利点を実証している。
本稿では、RDPS QKDを任意に大きなエンコードアルファベットに拡張し、セキュリティ効果を探索するアプローチを考案する。
本稿では,概念実証実験を用いて,プロトコルパラメータを最適化することで,様々な実験条件に適応できることを実証する。
提案手法は,hd と dps qkd の両方の情報エンコーディングに対するユニークなアプローチを活用することで,一見非互換な量子通信方式とのギャップを埋めるための洞察を与える。
関連論文リスト
- Experimental implementation of distributed phase reference quantum key
distribution protocols [1.4513830934124623]
我々は,光ファイバーを用いたコヒーレント・コヒーレント・コヒーレント・コヒーレント・プロトコルと波長差位相シフトQKDプロトコルを実験的に実現した。
どちらのプロトコルも分散位相参照プロトコルと呼ばれるプロトコルのクラスに属し、弱いコヒーレントパルスを用いて情報を符号化する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-30T05:29:26Z) - Quantum Two-Way Communication Protocol Beyond Superdense Coding [36.25599253958745]
量子対を絡めて古典的なビットを伝送するための双方向通信プロトコルに一方向超深符号化の一般化を導入する。
提案プロトコルは従来のプロトコルと比較してデータレートとエネルギー効率を50%向上させる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-06T08:48:07Z) - 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) - New protocols for quantum key distribution with explicit upper and lower
bound on secret-key rate [0.0]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-26T11:14:39Z) - Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under
composable finite-size security [62.997667081978825]
本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。
ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。
これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-20T12:37:09Z) - Discrete-variable quantum key distribution with homodyne detection [14.121646217925441]
本稿では,DV-QKDにおける量子状態生成の単純さと,CV-QKDで使用されるホモダイン検出器のコスト効率と高帯域幅を組み合わせたプロトコルを提案する。
シミュレーションにより,このプロトコルは距離を超えた安全かつ高速な実用的な鍵分布に適していることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-01T17:12:28Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-30T18:02:55Z) - Round-robin differential phase-time-shifting protocol for quantum key
distribution: theory and experiment [58.03659958248968]
量子鍵分布(QKD)は、遠隔者間で共通の暗号鍵の確立を可能にする。
近年,信号の乱れの監視を回避できるQKDプロトコルが提案され,初期の実験で実証されている。
我々は,ラウンドロビン差動位相シフトプロトコルのセキュリティ証明を,集団攻撃シナリオにおいて導出する。
その結果,RRDPTSプロトコルは高い量子ビット誤り率の条件下で,RDPSと比較して高い秘密鍵レートが得られることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-15T15:20:09Z) - Secret Key Agreement with Physical Unclonable Functions: An Optimality
Summary [29.438154152702758]
物理的非拘束機能(PUF)は、デジタルデバイスにおけるローカルセキュリティのための有望なソリューションである。
情報理論解析を容易にするために,低複雑さ信号処理法について議論する。
ベクトル量子化器と誤り訂正符号パラメータを共同で設計する最適符号構成を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-16T13:21:20Z) - A polarization quantum key distribution scheme based on phase matching [0.0]
量子鍵分配プロトコルは、単一の量子状態を符号化し、情報理論的に安全な鍵分配プロトコルを通信に実装することができる。
本稿では、このPM-QKDプロトコルの偏極スキームについて、偏極スキームの基底は任意であり、検出器側チャネル攻撃を排除した。
シミュレーションの結果,固定鍵レートでの伝送距離はBB84プロトコルよりも優れていることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-02T10:33:18Z)
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。