論文の概要: Quantum cryptographic protocols with dual messaging system via 2D alternate quantum walks and genuine single particle entangled states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.00663v1
- Date: Wed, 1 May 2024 17:50:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-02 14:57:49.255951
- Title: Quantum cryptographic protocols with dual messaging system via 2D alternate quantum walks and genuine single particle entangled states
- Title（参考訳）: 2次元交互量子ウォークと真の単一粒子絡み合った状態によるデュアルメッセージングシステムによる量子暗号プロトコル
- Authors: Dinesh Kumar Panda, Colin Benjamin,
- Abstract要約: 単一粒子絡み合った状態(SPES)は、より安全な量子情報の符号化と処理方法を提供する。
このレターは、生成された真の3方向と非ローカルの2方向のSPESを暗号鍵として使用して、2つの異なるメッセージを同時に安全にエンコードできることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Single-particle entangled states (SPES) can offer a more secure way of encoding and processing quantum information than their multi-particle counterparts. The SPES generated via a 2D alternate quantum-walk setup from initially separable states can be either 3-way or 2-way entangled. This letter shows that the generated genuine three-way and nonlocal two-way SPES can be used as cryptographic keys to securely encode two distinct messages simultaneously. We detail the message encryption-decryption steps and show the resilience of the 3-way and 2-way SPES-based cryptographic protocols against eavesdropper attacks like intercept-and-resend and man-in-the-middle. We also detail how these protocols can be experimentally realized using single photons, with the three degrees of freedom being OAM, path, and polarization. These have unparalleled security for quantum communication tasks. The ability to simultaneously encode two distinct messages using the generated SPES showcases the versatility and efficiency of the proposed cryptographic protocol. This capability could significantly improve the throughput of quantum communication systems.
- Abstract（参考訳）: 単一粒子絡み合った状態(SPES)は、より安全な量子情報の符号化と処理方法を提供する。
初期分離可能な状態から2次元の代替量子ウォーク設定によって生成されたSPESは、3方向または2方向の絡み合いがある。
このレターは、生成された真の3方向と非ローカルの2方向のSPESを暗号鍵として使用して、2つの異なるメッセージを同時に安全にエンコードできることを示している。
メッセージ暗号化復号手順を詳述し、インターセプト・アンド・リセンドやman-in-the-middleのような盗聴者攻撃に対する3方向と2方向のSPESベースの暗号プロトコルのレジリエンスを示す。
また、これらのプロトコルを単一光子を用いて実験的に実現し、自由度はOAM、パス、偏光である。
これらは、量子通信タスクのセキュリティを例外なく備えている。
生成されたSPESを使って2つの異なるメッセージを同時に符号化する能力は、提案した暗号プロトコルの汎用性と効率性を示している。
この能力は量子通信システムのスループットを大幅に改善する可能性がある。
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