論文の概要: Security of discrete-modulated continuous-variable quantum key
distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.09255v3
- Date: Fri, 29 Sep 2023 02:53:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-02 19:18:53.415339
- Title: Security of discrete-modulated continuous-variable quantum key
distribution
- Title(参考訳): 離散変調連続可変量子鍵分布のセキュリティ
- Authors: Stefan B\"auml, Carlos Pascual Garc\'ia, Victoria Wright, Omar Fawzi,
Antonio Ac\'in
- Abstract要約: 離散変調による連続可変量子鍵分布は、広く利用可能な光学素子と既存の通信インフラを用いて情報理論のセキュリティを提供する可能性がある。
我々は,これまで離散変数の設定に用いられてきたエントロピー累積定理を適用し,コヒーレントアタックに対する有限サイズセキュリティを証明した。
私たちの分析では、ラウンド距離あたり0.1-10-4$ビットの範囲で、有限の場合と現実的なパラメータでは、n=1012$ラウンドの後に10ドルGbitsの秘密鍵の順序と数十kmの距離が得られます。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.974815773537217
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Continuous variable quantum key distribution with discrete modulation has the
potential to provide information-theoretic security using widely available
optical elements and existing telecom infrastructure. While their
implementation is significantly simpler than that for protocols based on
Gaussian modulation, proving their finite-size security against coherent
attacks poses a challenge. In this work we apply the entropy accumulation
theorem, a tool that has previously been used in the setting of discrete
variables, to prove finite-size security against coherent attacks for a
discrete-modulated quantum key distribution protocol involving four coherent
states and heterodyne detection. To do so, and contrary to previous approaches,
we consider a protocol in which all the information is discretized. We first
bound its asymptotic rate under a realistic photon number cutoff assumption.
This bound is then upgraded into a finite-size security proof using entropy
accumulation. Our analysis provides asymptotic rates in the range of
$0.1-10^{-4}$ bits per round for distances up to hundred kilometres, while in
the finite case and for realistic parameters, we get of the order of $10$ Gbits
of secret key after $n=10^{12}$ rounds and distances of few tens of kilometres.
- Abstract(参考訳): 離散変調による連続可変量子鍵分布は、広く利用可能な光学素子と既存の通信インフラを用いて情報理論のセキュリティを提供する可能性がある。
その実装はガウス変調に基づくプロトコルよりもはるかに単純であるが、コヒーレント攻撃に対する有限サイズのセキュリティを証明することは困難である。
本研究では、4つのコヒーレント状態とヘテロダイン検出を含む離散変調量子鍵分布プロトコルに対するコヒーレント攻撃に対する有限サイズのセキュリティを証明するために、これまで離散変数の設定に用いられてきたエントロピー累積定理を適用する。
そのために,従来の手法とは対照的に,すべての情報を離散化するプロトコルを考える。
我々はまず、その漸近速度を現実的なフォトン数カットオフ仮定の下で制限した。
この境界はエントロピー蓄積を用いた有限サイズのセキュリティ証明にアップグレードされる。
解析では、ラウンドあたり0.1-10^{-4}$bitsの範囲において、最大100kmまでの距離に対して漸近的なレートが与えられ、有限の場合と現実的なパラメータでは、n=10^{12}$ rounds と数十kmの距離の後に10ドルgbitsの秘密鍵が与えられる。
関連論文リスト
- Quantum Key Distribution Using a Quantum Emitter in Hexagonal Boron
Nitride [48.97025221755422]
六方晶窒化ホウ素中の明るい単一光子源を用いた室温, 離散可変量子鍵分布系を実証した。
我々は100万ビットの鍵を生成し、約70,000ビットの秘密鍵を6%の量子ビット誤り率で証明した。
本研究は,hBN欠陥で実現した有限鍵BB84QKDシステムの最初の証明である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-13T09:38:51Z) - 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) - A Variational Quantum Attack for AES-like Symmetric Cryptography [69.80357450216633]
古典的AES様対称暗号のための変分量子攻撃アルゴリズム(VQAA)を提案する。
VQAAでは、既知の暗号文は、正規グラフを通して構築されるハミルトンの基底状態として符号化される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-07T03:15:15Z) - Bounds on semi-device-independent quantum random number expansion
capabilities [0.0]
このプロトコルセットを通じて取得できる最大証明エントロピーが$-logleft[frac12left+frac1sqrt3right]$であることは明らかである。
証明可能なエントロピーは、次元が古典的な境界を越えるとすぐに生成され、プロトコルのノイズが損なわれ、実用的な応用に有用であることも確立されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-28T08:54:49Z) - Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and
for Quantum Privacy Amplification [56.61325554836984]
最大相対エントロピーとその滑らかなバージョンは、量子情報理論の基本的な道具である。
我々は、精製された距離に基づいて最大相対エントロピーを滑らかにする量子状態の小さな変化の崩壊の正確な指数を導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-01T16:35:41Z) - Quantum key distribution with non-ideal heterodyne detection: composable
security of discrete-modulation continuous-variable protocols [6.85316573653194]
連続可変量子鍵分布は、電磁場のコヒーレントな測定を利用する。
これを行う際、有限サイズ状態における離散変調連続変数量子鍵分布の構成可能なセキュリティを初めて確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-01T11:00:10Z) - Homodyne Detection Quadrature Phase Shift Keying Continuous-Variable
Quantum Key Distribution with High Excess Noise Tolerance [7.87972015113057]
二次位相シフト鍵方式を用いたホモダイン検出プロトコルを提案する。
情報漏洩を制限することにより,提案プロトコルは高レベルの耐雑音性を実現する。
その結果、現在のプロトコルでは、ほぼ都市間領域で鍵を分散することが可能であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-22T16:10:35Z) - 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) - Approximately Solving Mean Field Games via Entropy-Regularized Deep
Reinforcement Learning [33.77849245250632]
非コンスタントな不動点作用素を持つ離散時間有限 MFG は、既存のMFG の文献で典型的に仮定されるような縮約的でないことを示す。
我々は、既存の方法が失敗する近似的固定点への証明可能な収束を求め、近似的ナッシュ平衡の本来の目標に達する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-02T16:22:07Z) - Dimension Reduction in Quantum Key Distribution for Continuous- and
Discrete-Variable Protocols [3.749120127914018]
我々は,光連続可変鍵分布プロトコルの無限次元記述を有限次元の定式化に接続する手法を開発した。
量子光学QKDプロトコルのセキュアな鍵レートは、キーレート計算のために最近開発された信頼性の高い数値法を用いて評価することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-14T18:59:19Z) - Computing conditional entropies for quantum correlations [10.549307055348596]
特に、デバイス非依存の量子鍵分布を実行するのに必要な、最小限の大域的検出効率について、新たな上限を求める。
正の整数に対するパラメータ $alpha_k = 1+frac12k-1$ を持つ反復平均量子 R'enyi の族を導入する。
この条件付きエントロピーは、デバイス非依存の最適化の文脈において、半定値プログラミング問題に緩和できる、特によい形式であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-24T15:27:51Z)
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。