論文の概要: Improved postselection security analysis of phase error estimation in quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.19538v1
• Date: Sun, 29 Sep 2024 03:48:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-01 22:03:20.310497
• Title: Improved postselection security analysis of phase error estimation in quantum key distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布における位相誤差推定のポストセレクションセキュリティ解析の改善
• Authors: Yang-Guang Shan, Zhen-Qiang Yin, Shuang Wang, Wei Chen, De-Yong He, Guang-Can Guo, Zheng-Fu Han,
• Abstract要約: 量子鍵分散(QKD)は、2つの離れたユーザ間でセキュアな鍵を生成する。 本稿では,集合攻撃とコヒーレント攻撃に対する位相誤差推定の失敗確率を関連づける手法を提案する。 提案手法は様々なQKDプロトコルに適用可能であり,従来のポストセレクション法と比較して性能が向上する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.084252553101737
• License:
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) enables the generation of secure keys between two distant users. Security proof of QKD against general coherent attacks is challenging, while the one against collective attacks is much easier. As an effective and general solution, the postselection method tries to extend security analyses of collective attacks to be against coherent attacks. However, it gives a bad performance. To overcome this drawback, instead of directly calculating key rate by postselection method, we propose a method correlating the failure probabilities of phase error estimation against collective and coherent attacks, enabling the use of the independent and identically distributed assumption in parameter estimation against coherent attacks. Then the key rate can be obtained by uncertainty relation of entropy. Our method can be applied to various QKD protocols, providing better performance compared with the traditional postselection method. For instance, we give the finite-key analyses of the side-channel-secure (SCS) QKD and the no-phase-postselection (NPP) twin-field (TF) QKD to show their performance improvements with the proposed method.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分散(QKD)は、2つの離れたユーザ間でセキュアな鍵を生成する。 一般的なコヒーレントな攻撃に対するQKDのセキュリティ証明は難しいが、集団攻撃に対する攻撃はずっと容易である。 ポストセレクション法は,効果的で汎用的な手法として,コヒーレント攻撃に対する集団攻撃のセキュリティ解析を拡張しようとするものである。 しかし、パフォーマンスは悪い。 この欠点を克服するために、ポストセレクション法でキーレートを直接計算するのではなく、集合的およびコヒーレント攻撃に対する位相誤差推定の失敗確率を関連づける手法を提案し、コヒーレント攻撃に対するパラメータ推定において、独立的および同一に分布した仮定を用いることを可能にした。 すると、キーレートはエントロピーの不確実性関係によって得られる。 提案手法は様々なQKDプロトコルに適用可能であり,従来のポストセレクション法と比較して性能が向上する。 例えば、サイドチャネルセキュア(SCS)QKDとノーフェーズポストセレクション(NPP)ツインフィールド(TF)QKDの有限鍵解析を行い、提案手法による性能改善を示す。

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