論文の概要: Security of hybrid BB84 with heterodyne detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16941v1
• Date: Mon, 26 Feb 2024 19:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-28 18:50:23.044856
• Title: Security of hybrid BB84 with heterodyne detection
• Title（参考訳）: ヘテロダイン検出によるハイブリッドBB84の安全性
• Authors: Jasminder S. Sidhu and Rocco Maggi and Saverio Pascazio and Cosmo Lupo
• Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は物理学の法則に基づく永続的なセキュリティを約束する。 最近のハイブリッドQKDプロトコルは、両方のカテゴリの利点を活用するために導入されている。 我々は2021年にQiによって導入されたプロトコルの厳密なセキュリティ証明を提供し、そこでは情報を離散変数に符号化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) promises everlasting security based on the laws of physics. Most common protocols are grouped into two distinct categories based on the degrees of freedom used to carry information, which can be either discrete or continuous, each presenting unique advantages in either performance, feasibility for near-term implementation, and compatibility with existing telecommunications architectures. Recently, hybrid QKD protocols have been introduced to leverage advantages from both categories. In this work we provide a rigorous security proof for a protocol introduced by Qi in 2021, where information is encoded in discrete variables as in the widespread Bennett Brassard 1984 (BB84) protocol but decoded continuously via heterodyne detection. Security proofs for hybrid protocols inherit the same challenges associated with continuous-variable protocols due to unbounded dimensions. Here we successfully address these challenges by exploiting symmetry. Our approach enables truncation of the Hilbert space with precise control of the approximation errors and lead to a tight, semi-analytical expression for the asymptotic key rate under collective attacks. As concrete examples, we apply our theory to compute the key rates under passive attacks, linear loss, and Gaussian noise.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は物理学の法則に基づく永続的なセキュリティを約束する。 ほとんどの一般的なプロトコルは、情報を運ぶのに使用される自由度に基づいて2つの異なるカテゴリに分類される。 近年,両カテゴリの利点を活かすためにハイブリッドQKDプロトコルが導入された。 本研究では,2021年にQiが導入したプロトコルの厳密なセキュリティ証明を提供する。このプロトコルでは,情報を分散したBennett Brassard 1984 (BB84)プロトコルのように離散変数に符号化するが,ヘテロダイン検出によって復号化する。 ハイブリッドプロトコルのセキュリティ証明は、非有界次元による連続可変プロトコルに関連する同じ課題を継承する。 ここでは対称性を利用してこれらの課題に対処する。 提案手法により,近似誤差を正確に制御したヒルベルト空間の切断が可能となり,集団攻撃下での漸近キーレートの厳密な半解析式が得られた。 具体的な例として,パッシブアタック,線形損失,ガウス雑音における鍵レートの計算に本理論を適用した。

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