論文の概要: Numerical Security Analysis of Three-State Quantum Key Distribution Protocol with Realistic Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06686v1
• Date: Wed, 13 Sep 2023 02:54:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-14 15:42:42.061638
• Title: Numerical Security Analysis of Three-State Quantum Key Distribution Protocol with Realistic Devices
• Title（参考訳）: リアルデバイスを用いた3状態量子鍵分配プロトコルの数値セキュリティ解析
• Authors: Sirui Peng, Xiaoming Sun, Hongyi Zhou
• Abstract要約: 量子鍵分布 (QKD) は、秘密鍵を確立するために量子力学の原理を利用するセキュアな通信方法である。 我々は,現実的なデバイスを用いた3状態QKDプロトコルのセキュリティ解析に関する長年にわたるオープンな問題の解決に成功している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.142344346172878
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) is a secure communication method that utilizes the principles of quantum mechanics to establish secret keys. The central task in the study of QKD is to prove security in the presence of an eavesdropper with unlimited computational power. In this work, we successfully solve a long-standing open question of the security analysis for the three-state QKD protocol with realistic devices, i,e, the weak coherent state source. We prove the existence of the squashing model for the measurement settings in the three-state protocol. This enables the reduction of measurement dimensionality, allowing for key rate computations using the numerical approach. We conduct numerical simulations to evaluate the key rate performance. The simulation results show that we achieve a communication distance of up to 200 km.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布 (QKD) は、秘密鍵を確立するために量子力学の原理を利用するセキュアな通信方法である。 QKD研究の中心課題は、無制限の計算能力を持つ盗聴器の存在下でのセキュリティを証明することである。 本研究では,3状態QKDプロトコルのセキュリティ解析に関する長年にわたる課題を現実的なデバイス,すなわち弱いコヒーレントな状態ソースを用いて解決することに成功している。 3状態プロトコルにおける測定設定のためのスカッシュモデルの存在を実証する。 これにより測定次元の低減が可能となり、数値的手法を用いて鍵レート計算が可能となる。 鍵レート性能を評価するために数値シミュレーションを行う。 シミュレーションの結果,200kmまでの通信距離が得られた。

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