論文の概要: Experimental practical quantum tokens with transaction time advantage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13063v1
- Date: Fri, 23 Aug 2024 13:42:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-26 15:00:47.010825
- Title: Experimental practical quantum tokens with transaction time advantage
- Title（参考訳）: トランザクション時間に有利な実験的量子トークン
- Authors: Yang-Fan Jiang, Adrian Kent, Damián Pitalúa-García, Xiaochen Yao, Xiaohan Chen, Jia Huang, George Cowperthwaite, Qibin Zheng, Hao Li, Lixing You, Yang Liu, Qiang Zhang, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: 本報告では, 誤り, 損失, 実験不完全にもかかわらず, 安全性が証明された量子Sトークンの完全な実演を報告する。
都市内2.77kmと都市間60.54kmの光ファイバーネットワークに対するトランザクション時間優位性を,古典的クロスチェック方式と比較して示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.906545445051876
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum money is the first invention in quantum information science, promising advantages over classical money by simultaneously achieving unforgeability, user privacy, and instant validation. However, standard quantum money relies on quantum memories and long-distance quantum communication, which are technologically extremely challenging. Quantum "S-money" tokens eliminate these technological requirements while preserving unforgeability, user privacy, and instant validation. Here, we report the first full experimental demonstration of quantum S-tokens, proven secure despite errors, losses and experimental imperfections. The heralded single-photon source with a high system efficiency of 88.24% protects against arbitrary multi-photon attacks arising from losses in the quantum token generation. Following short-range quantum communication, the token is stored, transacted, and verified using classical bits. We demonstrate a transaction time advantage over intra-city 2.77 km and inter-city 60.54 km optical fibre networks, compared with optimal classical cross-checking schemes. Our implementation demonstrates the practicality of quantum S-tokens for applications requiring high security, privacy and minimal transaction times, like financial trading and network control. It is also the first demonstration of a quantitative quantum time advantage in relativistic cryptography, showing the enhanced cryptographic power of simultaneously considering quantum and relativistic physics.
- Abstract（参考訳）: 量子マネー(quantum money)は、量子情報科学における最初の発明であり、非鍛造性、ユーザプライバシ、即時検証を同時に達成することで、古典的な金銭よりも有望な利点である。
しかし、標準的な量子マネーは、技術的に極めて困難な量子メモリと長距離量子通信に依存している。
量子"Sマネー"トークンは、これらの技術的要件を排除し、偽造性、ユーザのプライバシ、即時検証を保存する。
ここでは, 誤り, 損失, 実験不完全にもかかわらず, 安全性が証明された量子S-トークンの完全な実験例を報告する。
高効率88.24%の1光子源は、量子トークン生成の損失から生じる任意の多光子攻撃から保護される。
短距離量子通信の後、トークンは古典的なビットを使用して保存され、トランザクションされ、検証される。
都市内2.77kmと都市間60.54kmの光ファイバーネットワークに対するトランザクション時間優位性を,古典的クロスチェック方式と比較して示す。
我々の実装は、金融取引やネットワーク制御といった、高いセキュリティ、プライバシ、最小のトランザクション時間を必要とするアプリケーションに対する量子Sトークンの実用性を示している。
これはまた、相対論的暗号における量子時間優位性の最初の実証であり、量子物理学と相対論的物理学を同時に考慮する暗号化能力の強化を示している。
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