論文の概要: Entanglement-assisted authenticated BB84 protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03119v1
• Date: Wed, 3 Jul 2024 14:05:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-04 14:06:19.729215
• Title: Entanglement-assisted authenticated BB84 protocol
• Title（参考訳）: Entanglement-assisted aAuthhenated BB84 Protocol
• Authors: Pol Julià Farré, Vladlen Galetsky, Soham Ghosh, Janis Nötzel, Christian Deppe,
• Abstract要約: この作業は、最大絡み合ったペアの機能を利用する、新しいユーザサーバ認証手順を提供する。 我々は、よく知られたBB84量子通信プロトコルにそれを組み込むのに便利な設計の特徴を活用している。 ユーザサーバ認証プロトコルの現実的なシミュレーションは,送信とストレージの両方にノイズモデルを用いることで実現されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.78752485991754
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This work delivers a novel user-server authentication procedure exploiting the features of maximally entangled pairs in both an idealistic noiseless scenario and a moderately noisy one. Additionally, we leverage the specific features of our design, which are conveniently suited for inlaying it into the well known BB84 quantum communication protocol. We first define a trivial extension of our initial proposal allowing for such task (symmetric scheme) to then come up with what we denote as asymmetric scheme, better matching practicality. Furthermore, a realistic simulation of the user-server authentication protocol has been achieved by employing a noisy model for both transmission and storage, the latter relying on cavity-enhanced atomic-frequency comb (AFC) memories. While in a noiseless scenario our proposal is ensured to be airtight, considering a certain degree of noise poses a challenge when aiming to actually implement it. We have implemented a deep neural network to distinguish legitimate users from forgery attempts, outperforming a mere statistical approach designed for the same task. Such method achieved a success rate of 0.75 with storage times of $1$ $\mu s$ and a user-server distance of $10$ km.
• Abstract（参考訳）: この作業は、理想的ノイズレスシナリオと中程度のノイズの多いシナリオの両方において、最大絡み合ったペアの機能を利用する、新しいユーザサーバ認証手順を提供する。 さらに、よく知られたBB84量子通信プロトコルにインレイ化するのに便利な設計の特徴を活用している。 まず最初の提案の自明な拡張を定義し、そのようなタスク(対称スキーム)が非対称スキーム(非対称スキーム)として表されるものを見つけ出す。 さらに,伝送と記憶の両方にノイズモデルを用いることで,ユーザサーバ認証プロトコルの現実的なシミュレーションを実現している。 ノイズのないシナリオでは、我々の提案は気密であることを保証するが、ある程度のノイズを考慮すると、実際にそれを実装しようとする場合の課題となる。 我々は、正当なユーザーを偽造未遂と区別するために、ディープニューラルネットワークを実装し、同じタスクのために設計された単なる統計的アプローチよりも優れている。 この方式は成功率0.75で、ストレージ時間は$1$\mu s$、ユーザサーバ距離は$10$ kmである。

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