論文の概要: Finite-size analysis of prepare-and-measure and decoy-state QKD via entropy accumulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.10198v1
• Date: Fri, 14 Jun 2024 17:31:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-17 12:37:07.699592
• Title: Finite-size analysis of prepare-and-measure and decoy-state QKD via entropy accumulation
• Title（参考訳）: エントロピー蓄積による準備・測定・解離状態QKDの有限サイズ解析
• Authors: Lars Kamin, Amir Arqand, Ian George, Norbert Lütkenhaus, Ernest Y. -Z. Tan,
• Abstract要約: 本稿では,一般化エントロピー累積定理(GEAT)を一般的な準備・測定プロトコルの有限サイズ解析に適用する手法を提案する。 本研究では,有限サイズの項をGEATの証明に組み込む手法を開発し,min-tradeoff関数を自動的に最適化する手法を実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8246494848934447
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: An important goal in quantum key distribution (QKD) is the task of providing a finite-size security proof without the assumption of collective attacks. For prepare-and-measure QKD, one approach for obtaining such proofs is the generalized entropy accumulation theorem (GEAT), but thus far it has only been applied to study a small selection of protocols. In this work, we present techniques for applying the GEAT in finite-size analysis of generic prepare-and-measure protocols, with a focus on decoy-state protocols. In particular, we present an improved approach for computing entropy bounds for decoy-state protocols, which has the dual benefits of providing tighter bounds than previous approaches (even asymptotically) and being compatible with methods for computing min-tradeoff functions in the GEAT. Furthermore, we develop methods to incorporate some improvements to the finite-size terms in the GEAT, and implement techniques to automatically optimize the min-tradeoff function. Our approach also addresses some numerical stability challenges specific to prepare-and-measure protocols, which were not addressed in previous works.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)における重要なゴールは、集団攻撃の仮定なしに有限サイズのセキュリティ証明を提供することである。 このような証明を得るための準備と測定のQKDは、一般化エントロピー累積定理 (GEAT) である。 本研究では,デコイ状態プロトコルに着目した一般的な準備・測定プロトコルの有限サイズ解析にGEATを適用する手法を提案する。 特に,デコイ状態プロトコルのエントロピー境界を計算するための改良されたアプローチを提案する。これは,従来のアプローチよりも厳密なバウンダリを提供するという2つの利点があり,GEATのミニトランデフ関数の計算方法と互換性がある。 さらに,GEATの有限サイズの項にいくつかの改良を加える手法を開発し,min-tradeoff関数を自動的に最適化する手法を実装した。 提案手法は,従来の研究では解決されていなかった準備・測定プロトコルに特有な数値安定性の問題にも対処する。

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