論文の概要: Extendibility limits quantum-secured communication and key distillation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21393v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 18:00:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-30 13:38:59.685470
- Title: Extendibility limits quantum-secured communication and key distillation
- Title（参考訳）: 拡張性制限による量子セキュア通信とキー蒸留
- Authors: Vishal Singh, Mark M. Wilde,
- Abstract要約: 本研究では,バイパーティイト状態とポイント・ツー・ポイント量子チャネルからの秘密鍵蒸留の課題について検討する。
我々は、フォーマリズムを量子チャネル上でのプライベート通信に拡張し、前方古典通信を補助する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.079147243688764
- License:
- Abstract: Secret-key distillation from quantum states and channels is a central task of interest in quantum information theory, as it facilitates private communication over a quantum network. Here, we study the task of secret-key distillation from bipartite states and point-to-point quantum channels using local operations and one-way classical communication (one-way LOCC). We employ the resource theory of unextendible entanglement to study the transformation of a bipartite state under one-way LOCC, and we obtain several efficiently computable upper bounds on the number of secret bits that can be distilled from a bipartite state using one-way LOCC channels; these findings apply not only in the one-shot setting but also in some restricted asymptotic settings. We extend our formalism to private communication over a quantum channel assisted by forward classical communication. We obtain efficiently computable upper bounds on the one-shot forward-assisted private capacity of a channel, thus addressing a question in the theory of quantum-secured communication that has been open for some time now. Our formalism also provides upper bounds on the rate of private communication when using a large number of channels in such a way that the error in the transmitted private data decreases exponentially with the number of channel uses. Moreover, our bounds can be computed using semidefinite programs, thus providing a computationally feasible method to understand the limits of private communication over a quantum network.
- Abstract（参考訳）: 量子状態とチャネルからのシークレットキーの蒸留は、量子ネットワーク上のプライベート通信を促進するため、量子情報理論における中心的な課題である。
本稿では,局所演算と一方方向古典通信(一方方向LOCC)を用いて,二部体状態と点対点量子チャネルからの秘密鍵蒸留の課題について検討する。
本研究では,一方方向LOCCチャネルを用いて,両端面状態から蒸留可能な秘密ビット数について,一方向LOCCの下での両端面状態の変換を研究するために,非拡張性絡み合いの資源理論を用い,一方向LOCCチャネルを用いて効率的に計算可能な上限数を求める。
我々は、フォーマリズムを量子チャネル上でのプライベート通信に拡張し、前方古典通信を補助する。
チャネルの1ショットフォワードアシストされたプライベートキャパシティ上の計算可能な上界を効率よく得るので、量子セキュア通信の理論において、これまでしばらく開かれてきた問題に対処できる。
我々の定式化は、送信されたプライベートデータのエラーがチャネル使用数とともに指数関数的に減少するように、多数のチャネルを使用する場合のプライベート通信率の上限も提供する。
これにより、量子ネットワーク上のプライベート通信の限界を理解するための計算可能な方法が提供される。
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