論文の概要: Efficient Multiparty Quantum Key Distribution over Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.19720v1
- Date: Tue, 30 Apr 2024 17:11:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-01 13:26:28.667782
- Title: Efficient Multiparty Quantum Key Distribution over Quantum Networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワーク上での効率的なマルチパーティ量子鍵分布
- Authors: Samuel Oslovich, Bing Wang, Walter Krawec, Kenneth Goodenough,
- Abstract要約: 我々は、量子ネットワーク上でのマルチパーティ量子鍵分布の効率的な戦略を設計する。
私たちのスキームは高いキーレートを実現しており、パーティの数を増やすと優雅に低下します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1322739502625065
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Multiparty quantum key distribution (QKD) is useful for many applications that involve secure communication or collaboration among multiple parties. While it can be achieved using pairwise QKD, a more efficient approach is to achieve it using multipartite entanglement distributed over quantum networks that connect the multiple parties. Existing studies on multipartite entanglement distribution, however, are not designed for multiparty QKD, and hence do not aim to maximize secret key generation rate. In this paper, we design efficient strategies for multiparty QKD over quantum networks. For 3-party QKD, we derive closed-form expressions for analyzing key distribution over quantum networks. We then use it to develop an efficient strategy for 3-party QKD by packing multiple stars that connect the 3 parties. For the general form of N-party QKD, we develop an approach that packs multiple trees to connect the N parties, while directly incorporating the estimated key rates on network paths. Extensive evaluation of our strategies, in both grid and random graphs, under a wide range of settings, demonstrates that our schemes achieve high key rate, which degrades gracefully when increasing the number of parties.
- Abstract（参考訳）: マルチパーティ量子鍵分布(QKD)は、セキュアな通信や複数のパーティ間の協調を含む多くのアプリケーションに有用である。
ペアワイズQKDを使って実現可能だが、より効率的なアプローチは、複数のパーティを接続する量子ネットワーク上に分散されたマルチパーティ・エンタングルメントを使用することである。
しかし、既存のマルチパーティエンタングルメント分布の研究は、マルチパーティQKDのために設計されておらず、秘密鍵生成率を最大化することを目的としていない。
本稿では,量子ネットワーク上でのマルチパーティQKDの効率的な戦略を設計する。
サードパーティのQKDでは、量子ネットワーク上の鍵分布を解析するためのクローズドフォーム式を導出する。
次に、これを3つを繋ぐ複数の星をパックすることで、3つのパーティQKDの効率的な戦略を開発するために使用します。
N-party QKDの一般的な形式として、N-partyを接続する複数の木を包み込み、ネットワークパスに推定キーレートを直接組み込むアプローチを開発する。
グリッドグラフとランダムグラフの両方において、広範囲な設定で戦略を広範囲に評価することにより、我々のスキームは高いキーレートを達成でき、パーティ数を増やすと優雅に低下することを示す。
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