論文の概要: Use of Non-Maximal entangled state for free space BBM92 quantum key distribution protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.02149v2
• Date: Thu, 6 Jul 2023 10:51:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-07 11:01:23.707864
• Title: Use of Non-Maximal entangled state for free space BBM92 quantum key distribution protocol
• Title（参考訳）: 自由空間BBM92量子鍵分配プロトコルにおける非最大絡み合い状態の利用
• Authors: Ayan Biswas, Sarika Mishra, Satyajeet Patil, Anindya Banerji, Shashi Prabhakar, and Ravindra P. Singh
• Abstract要約: セキュアな鍵配布のための衛星ベースの量子通信は、破壊不可能なセキュリティのために、より要求の高い研究分野になりつつある。 BB84のような絡み合いベースのプロトコルでは、衛星は信頼できる装置であり、危険にさらされている。 BBM92プロトコルは,Bell-CHSHの不等式に対する違反の程度と,与えられた設定に対する量子ビット誤り率との間に線形接続があることから,鍵分布にとってより有益である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4177373944288099
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Satellite-based quantum communication for secure key distribution is becoming a more demanding field of research due to its unbreakable security. Prepare and measure protocols such as BB84 consider the satellite as a trusted device, fraught with danger looking at the current trend for satellite-based optical communication. Therefore, entanglement-based protocols must be preferred since, along with overcoming the distance limitation, one can consider the satellite as an untrusted device too. E91 protocol is a good candidate for satellite-based quantum communication; but the key rate is low as most of the measured qubits are utilized to verify a Bell-CHSH inequality to ensure security against Eve. An entanglement-based protocol requires a maximally entangled state for more secure key distribution. The current work discusses the effect of non-maximality on secure key distribution. It establishes a lower bound on the non-maximality condition below which no secure key can be extracted. BBM92 protocol will be more beneficial for key distribution as we found a linear connection between the extent of violation for Bell-CHSH inequality and the quantum bit error rate for a given setup.
• Abstract（参考訳）: セキュアな鍵配布のための衛星ベースの量子通信は、破壊不可能なセキュリティのために、より要求の高い研究分野になりつつある。 BB84のようなプレパアプロトコルや測定プロトコルは、衛星を信頼できる装置とみなし、衛星ベースの光通信の現在の傾向を危険視している。 したがって、遠距離制限を克服すると共に、衛星を信頼できない機器とみなすことができるため、絡み合いに基づくプロトコルが望ましい。 e91プロトコルは衛星ベースの量子通信のよい候補であるが、eveに対するセキュリティを確保するためにベル・チェシュの不等式を検証するために測定された量子ビットのほとんどを利用するため、鍵レートは低い。 エンタングルメントベースのプロトコルは、よりセキュアな鍵分散のために最大エンタングル状態を必要とする。 本稿では,セキュアな鍵分布に対する非最大性の影響について述べる。 これは、セキュアキーを抽出できない非最大性条件の下限を確立する。 BBM92プロトコルは,Bell-CHSHの不等式に対する違反の程度と,与えられた設定に対する量子ビット誤り率との間に線形接続があることから,鍵分布にとってより有益である。

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