論文の概要: Secret key rate bounds for quantum key distribution with non-uniform
phase randomization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03562v1
- Date: Fri, 7 Apr 2023 09:51:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-10 12:26:14.152019
- Title: Secret key rate bounds for quantum key distribution with non-uniform
phase randomization
- Title(参考訳): 非一様位相ランダム化を伴う量子鍵分布の秘密鍵レート境界
- Authors: Xoel Sixto, Guillermo Curr\'as-Lorenzo, Kiyoshi Tamaki, Marcos Curty
- Abstract要約: デコイ状態量子鍵分布(QKD)は、レーザー源から放出される多光子信号を扱う最も効率的な解であることは間違いない。
理想的な単一光子源と同じ秘密鍵レートのスケーリングを提供する。
しかし、各パルスの位相は均一にランダムである必要がある。
- 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: Decoy-state quantum key distribution (QKD) is undoubtedly the most efficient
solution to handle multi-photon signals emitted by laser sources, and provides
the same secret key rate scaling as ideal single-photon sources. It requires,
however, that the phase of each emitted pulse is uniformly random. This might
be difficult to guarantee in practice, due to inevitable device imperfections
and/or the use of an external phase modulator for phase randomization, which
limits the possible selected phases to a finite set. Here, we investigate the
security of decoy-state QKD with arbitrary, continuous or discrete, non-uniform
phase randomization, and show that this technique is quite robust to deviations
from the ideal uniformly random scenario. For this, we combine a novel
parameter estimation technique based on semi-definite programming, with the use
of basis mismatched events, to tightly estimate the parameters that determine
the achievable secret key rate. In doing so, we demonstrate that our analysis
can significantly outperform previous results that address more restricted
scenarios.
- Abstract(参考訳): デコイ状態量子鍵分布(QKD)は、レーザー源が発する多光子信号を扱う最も効率的な解であり、理想的な単一光子源と同じ秘密鍵レートのスケーリングを提供する。
しかし、各パルスの位相は均一にランダムである必要がある。
これは、避けられない装置の不完全さや、選択可能な位相を有限集合に制限する位相ランダム化のための外部位相変調器の使用のために、実際に保証することは困難である。
本稿では, 任意の, 連続的, 離散的, 非一様位相ランダム化によるデコイ状態QKDの安全性について検討し, この手法が理想的な一様ランダムシナリオからの逸脱に対して極めて堅牢であることを示す。
そこで本研究では,半定値プログラミングに基づく新しいパラメータ推定手法と,基本ミスマッチイベントを用いて,達成可能な秘密鍵レートを決定するパラメータを厳密に推定する。
このようにして、我々の分析は、より制限されたシナリオに対処する以前の結果を著しく上回ります。
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