論文の概要: Device-independent quantum secret sharing with advanced random key generation basis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04003v1
- Date: Sat, 5 Oct 2024 02:20:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 14:50:11.541276
- Title: Device-independent quantum secret sharing with advanced random key generation basis
- Title(参考訳): 高度なランダム鍵生成に基づくデバイス非依存型量子秘密共有
- Authors: Qi Zhang, Jia-Wei Ying, Zhong-Jian Wang, Wei Zhong, Ming-Ming Du, Shu-Ting Shen, Xi-Yun Li, An-Lei Zhang, Shi-Pu Gu, Xing-Fu Wang, Lan Zhou, Yu-Bo Sheng,
- Abstract要約: デバイス非依存(DI) QSSは、実用的な不完全なデバイスからの攻撃に対して抵抗し、理論上最も高いレベルのセキュリティを提供する。
ノイズ前処理とポストセレクションの戦略を組み合わさった,高度なランダム鍵生成ベース戦略を備えたDI QSSプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、将来DI QSSの実験と応用の可能性を持っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.73057124071499
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum secret sharing (QSS) enables a dealer to securely distribute keys to multiple players. Device-independent (DI) QSS can resist all possible attacks from practical imperfect devices and provide QSS the highest level of security in theory. However, DI QSS requires high-performance devices, especially for low-noise channels, which is a big challenge for its experimental demonstration. We propose a DI QSS protocol with the advanced random key generation basis strategy, which combines the random key generation basis with the noise preprocessing and postselection strategies. We develop the methods to simplify Eve's conditional entropy bound and numerically simulate the key generation rate in an acceptable time. Our DI QSS protocol has some advantages. First, it can increase the noise tolerance threshold from initial 7.147% to 9.231% (29.16% growth), and reduce the global detection efficiency threshold from 96.32% to 93.41%. The maximal distance between any two users increases to 1.43 km, which is about 5.5 times of the initial value. Second, by randomly selecting two basis combinations to generate the key, our DI QSS protocol can reduce the entanglement resource consumption. Our protocol has potential for DI QSS's experimental demonstration and application in the future.
- Abstract(参考訳): 量子秘密共有(QSS)は、ディーラーが鍵を複数のプレイヤーに安全に配布することを可能にする。
デバイス非依存(DI) QSSは、実用的な不完全なデバイスからの攻撃に対して抵抗し、理論上最も高いレベルのセキュリティを提供する。
しかし、DI QSSは特に低ノイズチャンネルのために高性能なデバイスを必要とする。
ノイズ前処理とポストセレクションの戦略を組み合わさった,高度なランダム鍵生成ベース戦略を備えたDI QSSプロトコルを提案する。
我々は,Eveの条件付きエントロピー境界を単純化し,許容時間で鍵生成率を数値的にシミュレートする手法を開発した。
当社のDI QSSプロトコルにはいくつかの利点があります。
まず、ノイズ耐性の閾値を初期7.147%から9.231%(29.16%)に引き上げ、グローバル検出効率の閾値を96.32%から93.41%に下げる。
利用者間の最大距離は1.43kmであり、初期値の約5.5倍である。
第二に、鍵を生成するために2つの基本組合せをランダムに選択することで、我々のDI QSSプロトコルは、絡み合ったリソース消費を減らすことができる。
我々のプロトコルは、将来DI QSSの実験と応用の可能性を持っている。
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