論文の概要: One-Shot Min-Entropy Calculation And Its Application To Quantum Cryptography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.15226v1
• Date: Fri, 21 Jun 2024 15:11:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-24 13:13:06.997674
• Title: One-Shot Min-Entropy Calculation And Its Application To Quantum Cryptography
• Title（参考訳）: ワンショットミニエントロピー計算と量子暗号への応用
• Authors: Rong Wang, H. F. Chau,
• Abstract要約: 古典量子状態のミニエントロピーに対するワンショット下界計算手法を開発した。 これはよく知られたBB84量子鍵分配プロトコルに対して、より厳密な有限データ解析を与える。 これは、新しいソース非依存の連続変数量子乱数生成プロトコルに対するセキュリティ証明を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.823963925581868
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In quantum Shannon theory, various kinds of quantum entropies are used to characterize the capacities of noisy physical systems. Among them, min-entropy and its smooth version attract wide interest especially in the field of quantum cryptography as they can be used to bound the information obtained by an adversary. However, calculating the exact value or non-trivial bounds of min-entropy are extremely difficult because the composite system dimension may scale exponentially with the dimension of its subsystem. Here, we develop a one-shot lower bound calculation technique for the min-entropy of a classical-quantum state that is applicable to both finite and infinite dimensional reduced quantum states. Moreover, we show our technique is of practical interest in at least two situations. First, it gives an alternative tight finite-data analysis for the well-known BB84 quantum key distribution protocol. More importantly, it provides a security proof for a novel source-independent continuous-variable quantum random number generation protocol. These show the effectiveness and wide applicability of our approach.
• Abstract（参考訳）: 量子シャノン理論では、ノイズのある物理系の容量を特徴づけるために様々な種類の量子エントロピーが用いられる。 特に量子暗号の分野では、敵が得た情報のバインドに利用できるため、ミニエントロピーとそのスムーズなバージョンが幅広い関心を集めている。 しかし、合成系次元はその部分系の次元と指数関数的にスケールするので、正確な値や非自明なエントロピーの境界を計算することは極めて困難である。 そこで,古典量子状態のミニエントロピーに対する一発下界計算法を開発し,有限次元と無限次元の量子状態の両方に適用する。 さらに,本手法は少なくとも2つの状況において実用的関心を持つことを示す。 まず、よく知られたBB84量子鍵分配プロトコルに対して、より厳密な有限データ解析を与える。 さらに重要なのは、新しいソースに依存しない連続変数の量子乱数生成プロトコルのセキュリティ証明を提供することだ。 これらは我々のアプローチの有効性と適用性を示している。

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