論文の概要: Finite-Key Analysis for Coherent One-Way Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16136v2
• Date: Tue, 9 Jan 2024 05:29:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-10 19:58:29.197842
• Title: Finite-Key Analysis for Coherent One-Way Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: コヒーレントワンウェイ量子鍵分布の有限鍵解析
• Authors: Ming-Yang Li, Xiao-Yu Cao, Yuan-Mei Xie, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen
• Abstract要約: コヒーレントワンウェイ(Coherent-one-way、COW) 量子鍵分布(QKD)は、実験的に実装され、実用製品にデプロイされた重要な通信プロトコルである。 COW-QKDの既存のセキュリティ分析は、有限鍵系におけるコヒーレント攻撃に対する短い送信距離または免疫の欠如を提供する。 我々はCOW-QKDの変種に対する厳密な有限鍵フレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.15943439545963
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Coherent-one-way (COW) quantum key distribution (QKD) is a significant communication protocol that has been implemented experimentally and deployed in practical products due to its simple equipment requirements. However, existing security analyses of COW-QKD either provide a short transmission distance or lack immunity against coherent attacks in the finite-key regime. In this paper, we present a tight finite-key security analysis within the universally composable framework for a variant of COW-QKD, which has been proven to extend the secure transmission distance in the asymptotic case. We combine the quantum leftover hash lemma and entropic uncertainty relation to derive the key rate formula. When estimating statistical parameters, we use the recently proposed Kato's inequality to ensure security against coherent attacks and achieve a higher key rate. Our paper confirms the security and feasibility of COW-QKD for practical application and lays the foundation for further theoretical study and experimental implementation.
• Abstract（参考訳）: coherent-one-way (cow) quantum key distribution (qkd) は重要な通信プロトコルであり、実験的に実装され、実用的な製品にデプロイされている。 しかし、COW-QKDの既存のセキュリティ分析では、有限鍵系におけるコヒーレント攻撃に対する短い送信距離または免疫が欠如している。 本稿では,asymptotic においてセキュアな伝送距離を延ばすことが証明された cow-qkd の変種について,普遍的構成可能な枠組みにおける厳密な有限鍵セキュリティ解析を提案する。 量子剰余ハッシュ補題とエントロピーの不確実性関係を組み合わせることで、鍵レート公式を導出する。 統計的パラメータを推定する場合,最近提案されたkatoの不等式を用いてコヒーレント攻撃に対する安全性を確保し,高い鍵レートを達成する。 本稿では,COW-QKDの安全性と実用性を確認し,さらなる理論的研究と実験実施の基盤となる。

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