論文の概要: Improving BB84 Efficiency with Delayed Measurement via Quantum Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21191v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 16:35:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:14:56.112462
- Title: Improving BB84 Efficiency with Delayed Measurement via Quantum Memory
- Title（参考訳）: 量子メモリによる遅延測定によるBB84効率の改善
- Authors: Mohammed Hassan, Omar Abouelazm,
- Abstract要約: 我々は,BB84量子鍵分配プロトコルを改良し,その効率を向上させることを目的とした。
標準のBB84プロトコルでは、受信機はランダムに選択されたベースを使用して送信者から送られたキュービットを即座に測定する。
提案プロトコルでは,受信機が受信した量子ビットを量子メモリに格納し,送信機が基本選択を明らかにするまで測定を延期する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: In this paper, we introduce a novel modification to the BB84 Quantum Key Distribution (QKD) protocol, aimed at enhancing its efficiency through the use of quantum memory and delayed measurement. In the standard BB84 protocol, the receiver immediately measures the qubits sent by the sender using randomly chosen bases. Due to mismatches between the sender and receiver's bases, a significant portion of the qubits are discarded, reducing the overall key generation rate. Our proposed protocol allows the receiver to store the received qubits in quantum memory and defer measurement until after the sender reveals her basis choices, effectively eliminating the need to discard mismatched qubits. This modification improves the key generation efficiency while maintaining the core security features of the standard BB84 protocol. By avoiding the unnecessary loss of qubits, our protocol achieves a higher secret key rate without introducing additional vulnerabilities. We present a detailed step-by-step explanation of the delayed measurement process. Although this approach does not alter the security guarantees of BB84, it represents a significant improvement in efficiency, making the protocol more viable for large-scale quantum communication networks.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,BB84量子鍵分布(QKD)プロトコルの量子メモリと遅延測定による効率向上を目的とした,新しい変更を提案する。
標準のBB84プロトコルでは、受信機はランダムに選択されたベースを使用して送信者から送られたキュービットを即座に測定する。
送信側と受信側のベース間のミスマッチのため、キュービットのかなりの部分が破棄され、全体のキー生成率が低下する。
提案プロトコルでは,受信機が受信した量子ビットを量子メモリに格納し,送信機が基本選択を明かすまで測定を延期し,不一致の量子ビットを破棄する必要性を効果的に排除する。
この変更により、標準BB84プロトコルのコアセキュリティ機能を維持しながら、キー生成効率が向上する。
不要な量子ビットの損失を避けることで、新たな脆弱性を導入することなく高い秘密鍵レートを達成することができる。
本稿では, 遅延測定過程のステップバイステップの詳細な説明を行う。
このアプローチではBB84のセキュリティ保証は変更されないが、効率が大幅に向上し、大規模な量子通信ネットワークではプロトコルがより有効になる。
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