論文の概要: Simple Security Proof of Mode-Pairing Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.09621v1
- Date: Wed, 19 Apr 2023 12:59:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 14:32:04.842928
- Title: Simple Security Proof of Mode-Pairing Quantum Key Distribution
- Title（参考訳）: モードペア量子鍵分布の簡易セキュリティ証明
- Authors: Yi-Fei Lu, Yang Wang, Hong-Wei Li, Mu-Sheng Jiang, Xiao-Xu Zhang,
Ying-Ying Zhang, Yu Zhou, Xiao-Lei Jiang, Chun Zhou, Wan-Su Bao
- Abstract要約: モードペアリング(MP)量子鍵分布(QKD)は、位相ロックと位相トラッキングの要件を取り除く。
MP-QKDのセキュリティは,MP-QKDと固定ペアリング方式との整合性を詳細に調べることで厳密に証明される。
本稿では,MP-QKDにおけるペアリングラウンドが,サードパーティが発表した測定結果によって分離・決定できる理由を説明する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.472257144404168
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Mode-pairing (MP) quantum key distribution (QKD) eliminates the requirements
of phase locking and phase tracking compared with twin-field (TF) QKD while
still surpassing the fundamental rate-distance limit of QKD. The complexity of
the experimental implementation is reduced while the efficiency is also
guaranteed. The security of MP-QKD is proved rigorously by examining the
consistency of the states detailly between MP-QKD and the fixed-pairing scheme
under all of Eve's possible interference, where the latter is equivalent to
measurement-device-independent (MDI) QKD. Here we propose a simple and
straightforward method to prove the information-theoretic security of MP-QKD.
Specifically, an entanglement scheme for MP-QKD is proposed and its security is
proved using entanglement purification. Then the security of MP-QKD can be
guaranteed with the equivalence of the entanglement scheme and
prepare-and-measure scheme for MP-QKD. With this approach, it is beneficial to
analyze and understand the performance and security of MP-QKD. We explain why
the pairing rounds in MP-QKD can be decoupled and determined by the measurement
results announced by a third party, which is the key difference between MP-QKD
and MDI-QKD. Moreover, we analyze the security of MP-QKD with the allowed
optimal pairing strategy, which is significant for the secret key rate, under
collective and coherent attacks.
- Abstract（参考訳）: モードペアリング(MP)量子鍵分布(QKD)は、相ロックと位相トラッキングの要件を、QKDの基本速度依存性限界を超えながら、ツインフィールド(TF)のQKDと比較する。
実験的な実装の複雑さは低減され、効率も保証される。
MP-QKDのセキュリティは、MP-QKDと固定ペアリングスキームとの整合性を、Eveの可能な全ての干渉の下で詳細に調べることによって厳密に証明される。
本稿では,mp-qkdの情報理論的セキュリティを簡易かつ容易に証明する手法を提案する。
具体的には,MP-QKDの絡み合い方式を提案し,その安全性を絡み合い浄化を用いて証明する。
そして、MP-QKDのアンタングル化スキームと、MP-QKDの準備・対策スキームの等価性により、MP-QKDのセキュリティを保証できる。
このアプローチでは,MP-QKDの性能とセキュリティを分析し,理解することが重要である。
本稿では,MP-QKDとMDI-QKDの主な相違点である第三者による測定結果によって,MP-QKDのペアリングラウンドが分離・決定できる理由を説明する。
さらに,MP-QKDのセキュリティを,秘密鍵レートに重要な最適ペアリング戦略を用いて,集団的かつ一貫性のある攻撃下で解析する。
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