論文の概要: Postselection technique for optical Quantum Key Distribution with improved de Finetti reductions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.11851v2
- Date: Sat, 27 Apr 2024 20:40:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-30 23:16:19.298766
- Title: Postselection technique for optical Quantum Key Distribution with improved de Finetti reductions
- Title（参考訳）: 改良型デ・フィネッティ・リダクションを用いた光量子鍵分布のポストセレクション法
- Authors: Shlok Nahar, Devashish Tupkary, Yuming Zhao, Norbert Lütkenhaus, Ernest Y. -Z. Tan,
- Abstract要約: 我々は,光量子鍵分布プロトコルにポストセレクション手法を厳格に適用するために,複数のステップを踏襲する。
本稿では, ポストセレクション法を厳密な数学的基礎の上に配置し, ポストセレクション法における技術的欠陥を修正した。
提案手法の適用性は,デ・フィネッティ・リダクション(デ・フィネッティ・リダクション,デ・フィネッティ・リダクション,デ・フィネッティ・リダクション)を用いて拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9723177045055564
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The postselection technique is an important proof technique for proving the security of quantum key distribution protocols against coherent attacks. In this work, we go through multiple steps to rigorously apply the postselection technique to optical quantum key distribution protocols. First, we place the postselection technique on a rigorous mathematical foundation by fixing a technical flaw in the original postselection paper. Second, we extend the applicability of the postselection technique to prepare-and-measure protocols by using a de Finetti reduction with a fixed marginal. Third, we show how the postselection technique can be used for decoy-state protocols by tagging the source. Finally, we extend the applicability of the postselection technique to realistic optical setups by developing a new variant of the flag-state squasher. We also improve existing de Finetti reductions, which reduce the effect of using the postselection technique on the key rate. These improvements can be more generally applied to other quantum information processing tasks. As an example to demonstrate the applicability of our work, we apply our results to the time-bin encoded three-state protocol. We observe that the postselection technique performs better than all other known proof techniques against coherent attacks.
- Abstract（参考訳）: ポストセレクション技術は、コヒーレント攻撃に対する量子鍵分布プロトコルの安全性を証明する重要な証明手法である。
本研究では,光量子鍵分布プロトコルにポストセレクション手法を厳格に適用するために,複数のステップを踏襲する。
まず, ポストセレクション手法を厳密な数学的基礎の上に配置し, 元のポストセレクション論文の技術的欠陥を修正した。
次に,デ・フィネッティ・リダクション(De Finetti reduction)を用いて提案手法を適用し,提案手法の適用性について検討した。
第3に、ソースにタグを付けることで、deoy-stateプロトコルにポストセレクション手法をどのように利用できるかを示す。
最後に, フラッグステート・スカッシャーの新たな変種を開発することにより, ポストセレクション技術の適用性を, リアルな光学装置に拡張する。
また,既存のデ・フィネッティ減量法を改良し,キーレートに対するポストセレクション手法の適用効果を低減した。
これらの改善は他の量子情報処理タスクにも適用できる。
本稿では,本研究の適用性を示す例として,タイムビン符号化三状態プロトコルに適用する。
我々は,ポストセレクション手法が,コヒーレント攻撃に対する他の既知の証明手法よりも優れていることを観察した。
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