論文の概要: Cost of quantum secret key
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.17007v1
- Date: Mon, 26 Feb 2024 20:22:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-28 18:43:57.446460
- Title: Cost of quantum secret key
- Title(参考訳): 量子秘密鍵のコスト
- Authors: Karol Horodecki, Leonard Sikorski, Siddhartha Das, Mark M. Wilde
- Abstract要約: 我々は、形成の鍵と呼ばれる量のレンズを通して、量子状態とデバイスの性質を研究する。
本稿の主な結果は, 生成の正規化鍵が量子状態の鍵コストの上限であることである。
鍵コストは, エンタングルメントの正規化相対エントロピーによって下から有界であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.3012765978447565
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we develop the resource theory of quantum secret key.
Operating under the assumption that entangled states with zero distillable key
do not exist, we define the key cost of a quantum state, and device. We study
its properties through the lens of a quantity that we call the key of
formation. The main result of our paper is that the regularized key of
formation is an upper bound on the key cost of a quantum state. The core
protocol underlying this result is privacy dilution, which converts states
containing ideal privacy into ones with diluted privacy. Next, we show that the
key cost is bounded from below by the regularized relative entropy of
entanglement, which implies the irreversibility of the privacy
creation-distillation process for a specific class of states. We further focus
on mixed-state analogues of pure quantum states in the domain of privacy, and
we prove that a number of entanglement measures are equal to each other for
these states, similar to the case of pure entangled states. The privacy cost
and distillable key in the single-shot regime exhibit a yield-cost relation,
and basic consequences for quantum devices are also provided.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子秘密鍵の資源理論について述べる。
ゼロの蒸留可能な鍵で絡み合った状態が存在しないという仮定の下では、量子状態の鍵コストと装置を定義する。
我々はその性質を、形成の鍵と呼ばれる量のレンズを通して研究する。
本稿の主な結果は、規則化された生成鍵が量子状態の鍵コストの上限であることである。
この結果の根底にある中核的なプロトコルは、理想的なプライバシーを含む状態を、希薄なプライバシーを持つものに変換するプライバシーの希釈である。
次に、鍵となるコストは、特定の種類の状態に対するプライバシ生成-蒸留プロセスの不可逆性を意味する、エンタングルメントの正規化相対エントロピーによって下から制限されることを示す。
さらに、プライバシー領域における純量子状態の混合状態類似性に注目し、純量子状態の場合と同様、多くの絡み合い対策がこれらの状態に対して互いに等しいことを証明した。
シングルショット方式におけるプライバシコストと蒸留可能なキーは利回りコストの関係を示し、量子デバイスに対する基本的な結果も提供する。
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