論文の概要: Countermeasure for negative impact of practical source in
continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15146v1
- Date: Tue, 27 Jun 2023 02:10:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-28 14:58:38.082304
- Title: Countermeasure for negative impact of practical source in
continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution
- Title（参考訳）: 連続変動測定-デバイス非依存量子鍵分布における実用音源の悪影響対策
- Authors: Luyu Huang, Xiangyu Wang, Ziyang Chen, Yanhao Sun, Song Yu, Hong Guo
- Abstract要約: 本稿では,CV-MDI QKDシステムにおいて,実際の音源から発生する負の影響に対する対策を提案する。
我々の研究により、CV-MDI QKDシステムは検出器に対する全ての攻撃に抵抗するだけでなく、実際のソースによって引き起こされる脆弱性を閉鎖することが可能になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.327744953450043
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution
(CV-MDI QKD) can defend all attacks on the measurement devices fundamentally.
Consequently, higher requirements are put forward for the source of CV-MDI QKD
system. However, the imperfections of actual source brings practical security
risks to the CV-MDI QKD system. Therefore, the characteristics of the realistic
source must be controlled in real time to guarantee the practical security of
the CV-MDI QKD system. Here we propose a countermeasure for negative impact
introduced by the actual source in the CV-MDI QKD system based on
one-time-calibration method, not only eliminating the loophole induced from the
relative intensity noise (RIN) which is part of the source noise, but also
modeling the source noise thus improving the performance. In particular, three
cases in terms of whether the preparation noise of the practical sources are
defined or not, where only one of the users or both two users operate
monitoring on their respective source outputs, are investigated. The simulation
results show that the estimated secret key rate without our proposed scheme are
about 10.7 times higher than the realistic rate at 18 km transmission distance
when the variance of RIN is only 0.4. What's worse, the difference becomes
greater and greater with the increase of the variance of RIN. Thus, our
proposed scheme makes sense in further completing the practical security of
CV-MDI QKD system. In other words, our work enables CV-MDI QKD system not only
to resist all attacks against detectors, but also to close the vulnerability
caused by the actual source, thus making the scheme closer to practical
security.
- Abstract（参考訳）: 連続可変計測デバイス非依存量子鍵分布(CV-MDI QKD)は、測定装置に対する全ての攻撃を根本から防御することができる。
その結果、CV-MDI QKD システムの源泉として、より高い要求が提示される。
しかし、実際の情報源の欠陥はCV-MDI QKDシステムに現実的なセキュリティリスクをもたらす。
したがって、CV-MDI QKDシステムの実用的安全性を保証するために、現実的なソースの特性をリアルタイムで制御する必要がある。
本稿では, CV-MDI QKD方式における実音源から発生する負の衝撃に対する対策について, 音源ノイズの一部である相対強度雑音(RIN)から発生する抜け穴を除去するだけでなく, 音源ノイズをモデル化することで, 性能の向上を図る。
特に、実際のソースの準備ノイズが定義されているか否かの観点で、3つのケースにおいて、各ソースアウトプットの監視を行うのは、ユーザまたは両方のユーザのみである。
シミュレーションの結果,提案手法を使わずに推定された秘密鍵レートは,RINのばらつきがわずか0.4の18kmの伝送距離において,現実的な速度よりも約10.7倍高いことがわかった。
さらに悪いことに、RINの分散が増加するにつれて、差はますます大きくなる。
したがって,提案手法はCV-MDI QKDシステムの実用的安全性をさらに向上する上で理にかなっている。
言い換えれば、CV-MDI QKDシステムは検出器に対する全ての攻撃に抵抗するだけでなく、実際のソースによって引き起こされる脆弱性を解消し、実際のセキュリティに近づいた。
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