論文の概要: Hybrid Quantum Cryptography from Communication Complexity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.09164v2
- Date: Mon, 27 Nov 2023 09:16:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 12:56:08.134867
- Title: Hybrid Quantum Cryptography from Communication Complexity
- Title（参考訳）: 通信複雑度からのハイブリッド量子暗号
- Authors: Francesco Mazzoncini, Balthazar Bauer, Peter Brown, Romain All\'eaume
- Abstract要約: 隠れマッチング問題からHM-QCTと呼ばれる鍵分布プロトコルを構築した。
任意の攻撃に対するHM-QCTの安全性は、基礎となる隠れマッチング問題を解くことの難しさに還元できることを示す。
注目すべきは、このスキームは、各チャネルの使用ごとに$mathcalObig( fracsqrtnlog(n)big)$の入力光子で安全である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.43695508295565777
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce an explicit construction for a key distribution protocol in the
Quantum Computational Timelock (QCT) security model, where one assumes that
computationally secure encryption may only be broken after a time much longer
than the coherence time of available quantum memories.
Taking advantage of the QCT assumptions, we build a key distribution protocol
called HM-QCT from the Hidden Matching problem for which there exists an
exponential gap in one-way communication complexity between classical and
quantum strategies.
We establish that the security of HM-QCT against arbitrary i.i.d. attacks can
be reduced to the difficulty of solving the underlying Hidden Matching problem
with classical information. Legitimate users, on the other hand, can use
quantum communication, which gives them the possibility of sending multiple
copies of the same quantum state while retaining an information advantage. This
leads to an everlasting secure key distribution scheme over $n$ bosonic modes.
Such a level of security is unattainable with purely classical techniques.
Remarkably, the scheme remains secure with up to $\mathcal{O}\big(
\frac{\sqrt{n}}{\log(n)}\big)$ input photons for each channel use, extending
the functionalities and potentially outperforming QKD rates by several orders
of magnitudes.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、量子コンピュータ・タイムロック(QCT)セキュリティモデルにおいて、量子メモリのコヒーレンス時間よりもはるかに長い時間で、計算的にセキュアな暗号化が破られると仮定する鍵分散プロトコルを明示的に構築する。
QCTの仮定を生かして,古典的戦略と量子戦略の一方的な通信複雑性に指数的なギャップが存在するHdden Matching問題から,HM-QCTと呼ばれる鍵分布プロトコルを構築した。
任意の攻撃に対するHM-QCTの安全性は、古典情報を用いた隠れマッチング問題の解決の難しさに還元できる。
一方、正当なユーザーは量子通信を利用することができ、情報の利点を保ちながら同じ量子状態の複数のコピーを送信することができる。
これにより、$n$ボソニックモード上でのキー分散スキームが持続する。
このようなセキュリティレベルは、純粋に古典的な技術では達成できない。
注目すべきは、このスキームは、各チャネルの使用に対して最大$\mathcal{O}\big( \frac{\sqrt{n}}{\log(n)}\big)$の入力光子で安全であり、機能を拡張し、QKDレートを数桁上回る可能性があることである。
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