論文の概要: Dimensional advantage in secure information trading via the noisy dense coding protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20688v1
• Date: Tue, 31 Oct 2023 17:50:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-01 13:36:33.631704
• Title: Dimensional advantage in secure information trading via the noisy dense coding protocol
• Title（参考訳）: 雑音密度符号化プロトコルによるセキュア情報取引における次元的優位性
• Authors: Ayan Patra, Rivu Gupta, Tamoghna Das, and Aditi Sen De
• Abstract要約: 我々は高次元システムのためのDCベースのQKDプロトコルを提案する。 共有状態が最大2量子絡み合う状態である場合、秘密鍵レートの低い境界を報告する。 我々はDCベースのQKDプロトコルにおける無駄な状態の集合が凸かつコンパクトであることを証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum dense coding (DC) protocol, which has no security feature, deals with the transmission of classical information encoded in a quantum state by using shared entanglement between a single sender and a single receiver. Its appropriate variant has been established as a quantum key distribution (QKD) scheme for shared two-qubit maximally entangled states, with the security proof utilizing the uncertainty relation of complementary observables and the Shor-Preskill entanglement purification scheme. We present the DC-based QKD protocol for higher dimensional systems and report the lower bounds on secret key rate, when the shared state is a two-qudit maximally entangled state, and mixtures of maximally entangled states with different ranks. The analysis also includes the impact of noisy channels on the secure key rates, before and after encoding. In both the noiseless and the noisy scenarios, we demonstrate that the key rate as well as the robustness of the protocol against noise increases with the dimension. Further, we prove that the set of useless states in the DC-based QKD protocol is convex and compact.
• Abstract（参考訳）: セキュリティ機能を持たない量子密度符号化(DC)プロトコルは、単一送信者と単一受信機との間の共有絡みを利用して量子状態に符号化された古典情報の伝送を扱う。 その適切な変種は、2量子ビットの最大絡み合い状態の量子鍵分布(QKD)スキームとして確立され、相補的可観測物の不確実性関係とショアプレスキル絡み合い浄化スキームを利用したセキュリティ証明が確立されている。 高次元システムのためのdcベースのqkdプロトコルを提示し,共有状態が最大絡み合い状態である場合の秘密鍵レートの下限と,ランクの異なる最大絡み合い状態の混合値について報告する。 この分析には、エンコーディング前後のセキュアなキーレートに対するノイズチャネルの影響も含まれている。 ノイズのないシナリオとノイズの多いシナリオの両方において、ノイズに対するプロトコルのロバスト性とともに、鍵レートが寸法とともに増加することを示す。 さらに、DCベースのQKDプロトコルにおける無駄な状態の集合が凸かつコンパクトであることを証明する。

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