論文の概要: Unbounded device-independent quantum key rates from arbitrarily small non-locality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08635v3
• Date: Fri, 20 Oct 2023 16:26:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 02:26:18.884579
• Title: Unbounded device-independent quantum key rates from arbitrarily small non-locality
• Title（参考訳）: 任意に小さい非局所性からの非有界デバイス非依存量子鍵レート
• Authors: M\'at\'e Farkas
• Abstract要約: デバイス非依存の量子鍵分布は、共有暗号鍵のセキュリティを証明することができる。 最近の結果は、ベル非局所性は一般に標準のデバイス非依存量子鍵分布には不十分であることを示している。 任意に小さな非局所性を示す特定の相関から、デバイスに依存しない鍵レートを抽出できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Device-independent quantum key distribution allows for proving the security of a shared cryptographic key between two distant parties with potentially untrusted devices. The security proof is based on the measurement outcome statistics (correlation) of a Bell experiment, and security is guaranteed by the laws of quantum theory. While it is known that the observed correlation must be Bell non-local in order to prove security, recent results show that Bell non-locality is in general not sufficient for standard device-independent quantum key distribution. In this work, we show that conversely, there is no lower bound on the amount of non-locality that is sufficient for device-independent quantum key distribution. Even more so, we show that from certain correlations that exhibit arbitrarily small non-locality, one can still extract unbounded device-independent key rates. Therefore, a quantitative relation between device-independent key rates and Bell non-locality cannot be drawn in general. Our main technique comprises a rigorous connection between self-testing and device-independent quantum key distribution, applied to a recently discovered family of Bell inequalities with arbitrarily many measurement outcomes.
• Abstract（参考訳）: デバイス非依存の量子キー分散は、潜在的に信頼できない2つのデバイス間で共有暗号キーのセキュリティを証明することができる。 セキュリティ証明はベル実験の測定結果統計(相関)に基づいており、セキュリティは量子理論の法則によって保証されている。 観測された相関はセキュリティを証明するためにベル非局所でなければならないことが知られているが、最近の結果はベル非局所性は一般に標準のデバイス非依存量子鍵分布には不十分であることを示している。 本研究では,デバイス非依存の量子鍵分布に十分である非局所性量に対する低い境界は存在しないことを示す。 さらに、任意に小さな非局所性を示す特定の相関から、非有界なデバイス非依存鍵レートを抽出できることを示す。 したがって、デバイス非依存の鍵レートとベル非局所性の間の定量的な関係は一般には引けない。 本手法は,最近発見されたベル不等式群に適用された,自己検査とデバイス非依存の量子鍵分布の厳密な接続から構成する。

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