論文の概要: Key Rate Analysis of a 3-State Twin-Field Quantum Key Distribution Protocol in the Finite-key Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.18006v1
• Date: Mon, 29 May 2023 10:43:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-05-30 15:30:15.957762
• Title: Key Rate Analysis of a 3-State Twin-Field Quantum Key Distribution Protocol in the Finite-key Regime
• Title（参考訳）: 3状態ツインフィールド量子鍵分散プロトコルの有限鍵法における鍵レート解析
• Authors: Matt Young, Darius Bunandar, Marco Lucamarini, Stefano Pirandola
• Abstract要約: シークレットキーレート(英: Secret Key Rate)は、2つのパーティ間でシークレットキーの一部となる送信当たりのビット数である。 Bunandarらによる作業は、セミ定値プログラミングを使って非対称プロトコルの秘密鍵レートの低いバウンダリを生成するコードを生み出している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: When analysing Quantum Key Distribution (QKD) protocols several metrics can be determined, but one of the most important is the Secret Key Rate. The Secret Key Rate is the number of bits per transmission that result in being part of a Secret Key between two parties. There are equations that give the Secret Key Rate, for example, for the BB84 protocol, equation 52 from [1, p.1032] gives the Secret Key Rate for a given Quantum Bit Error Rate (QBER). However, the analysis leading to equations such as these often rely on an Asymptotic approach, where it is assumed that an infinite number of transmissions are sent between the two communicating parties (henceforth denoted as Alice and Bob). In a practical implementation this is obviously impossible. Moreover, some QKD protocols belong to a category called Asymmetric protocols, for which it is significantly more difficult to perform such an analysis. As such, there is currently a lot of investigation into a different approach called the Finite-key regime. Work by Bunandar et al. [2] has produced code that used Semi-Definite Programming to produce lower bounds on the Secret Key Rate of even Asymmetric protocols. Our work looks at devising a novel QKD protocol taking inspiration from both the 3-state version of BB84 [3], and the Twin-Field protocol [4], and then using this code to perform analysis of the new protocol.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分配(QKD)プロトコルを分析する場合、いくつかのメトリクスが決定できるが、最も重要なものはシークレット鍵レートである。 シークレットキーレート(英: Secret Key Rate)は、2つのパーティ間でシークレットキーの一部となる送信当たりのビット数である。 例えばbb84プロトコルでは、[1, p.1032] からの方程式 52 は与えられた量子ビット誤り率 (qber) の秘密鍵レートを与える。 しかし、これらのような方程式に繋がる解析は漸近的アプローチに依拠することが多く、そこでは2つの通信相手の間で無限の送信が送られると仮定される(アリスとボブと表記される)。 実用的な実装では、これは明らかに不可能です。 さらに、いくつかのQKDプロトコルは非対称プロトコルと呼ばれるカテゴリに属しており、そのような分析を行うことが著しく困難である。 そのため、現在、Finite-key regimeと呼ばれる別のアプローチについて多くの調査が行われている。 Bunandarらによる作品。 [2] は半定値プログラミングを使って非対称プロトコルの秘密鍵レートの低いバウンダリを生成するコードを生成する。 本稿では,BB84[3]の3状態バージョンとTwin-Fieldプロトコル[4]の両方からインスピレーションを得て,新しいQKDプロトコルを考案し,そのコードを用いて新しいプロトコルの解析を行う。

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