論文の概要: Asymmetric protocols for mode pairing quantum key distribution with finite-key analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12593v1
- Date: Tue, 17 Dec 2024 06:50:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-18 13:58:08.989696
- Title: Asymmetric protocols for mode pairing quantum key distribution with finite-key analysis
- Title（参考訳）: 有限鍵解析によるモード対量子鍵分布の非対称プロトコル
- Authors: Zhenhua Li, Tianqi Dou, Yuheng Xie, Weiwen Kong, Yang Liu, Haiqiang Ma, Jianjun Tang,
- Abstract要約: 有限鍵解析を用いて非対称MP-QKDプロトコルのセキュリティ解析を行う。
我々の研究は、元の戦略と比較して、安全な鍵レートと送信距離を著しく向上させることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.323964523588455
- License:
- Abstract: The mode pairing quantum key distribution (MP-QKD) protocol has attracted considerable attention for its capability to ensure high secure key rates over long distances without requiring global phase locking. However, ensuring symmetric channels for the MP-QKD protocol is challenging in practical quantum communication networks. Previous studies on the asymmetric MP-QKD protocol have relied on ideal decoy state assumptions and infinite-key analysis, which are unattainable for real-world deployment. In this paper, we conduct a security analysis of asymmetric MP-QKD protocol with the finite-key analysis, where we discard the previously impractical assumptions made in the decoy-state method. Combined with statistical fluctuation analysis, we globally optimized the 12 independent parameters in the asymmetric MP-QKD protocol by employing our modified particle swarm optimization. The simulation results demonstrate that our work can achieve significantly enhanced secure key rates and transmission distances compared to the original strategy with adding extra attenuation. We further investigate the relationship between the intensities and probabilities of signal, decoy, and vacuum states with transmission distance, facilitating its more efficient deployment in future quantum networks.
- Abstract（参考訳）: モードペアリング量子鍵分布(MP-QKD)プロトコルは、大域的な位相ロックを必要とせず、長距離における高いセキュアな鍵レートを確保する能力にかなりの注目を集めている。
しかし、MP-QKDプロトコルの対称チャネルを確保することは、実用的な量子通信ネットワークでは困難である。
非対称MP-QKDプロトコルに関するこれまでの研究は、理想のデコイ状態仮定と無限キー解析に依存しており、実世界の展開には不適当である。
本稿では,非対称MP-QKDプロトコルのセキュリティ解析を有限鍵解析により行う。
非対称MP-QKDプロトコルにおける12個の独立パラメータを、統計的変動解析と組み合わせて、修正粒子群最適化を用いてグローバルに最適化した。
シミュレーション結果から,本研究は,拡張されたキーレートと伝送距離を,余分な減衰を加えることで,元の戦略と比較して大幅に向上できることが示されている。
さらに、伝送距離を持つ信号、デコイ、真空状態の強度と確率の関係について検討し、将来の量子ネットワークへのより効率的な展開を容易にする。
関連論文リスト
- Practical hybrid PQC-QKD protocols with enhanced security and performance [44.8840598334124]
我々は,量子古典ネットワーク内でQKDとPQCが相互運用するハイブリッドプロトコルを開発した。
特に、それぞれのアプローチの個々の性能に対して、スピードと/またはセキュリティを向上する可能性のある、異なるハイブリッド設計について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-02T00:02:01Z) - Asymmetric mode-pairing quantum key distribution [4.122493139863035]
モードペアリング量子鍵分布(MP-QKD)は、大域的な位相ロックを必要とせずに、繰り返し無段の速度伝達限界を超えることができる。
MP-QKDは2つのチャネルで同一の通信距離を必要とする。
理想的なパルス強度を計算して鍵レートを向上させるために,様々なシナリオに適応する最適パルス強度法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-03T13:06:29Z) - Efficient Device-Independent Quantum Key Distribution [4.817429789586127]
デバイス独立量子鍵分布(デバイス独立量子鍵分布、DIQKD)は、量子物理学の法則に基づく鍵分布スキームである。
本稿では,ある参加者が状態を準備し,他の参加者に送信する,効率的なデバイス非依存の量子鍵分配プロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-16T13:01:34Z) - Finite-Key Analysis for Coherent One-Way Quantum Key Distribution [18.15943439545963]
コヒーレントワンウェイ(Coherent-one-way、COW) 量子鍵分布(QKD)は、実験的に実装され、実用製品にデプロイされた重要な通信プロトコルである。
COW-QKDの既存のセキュリティ分析は、有限鍵系におけるコヒーレント攻撃に対する短い送信距離または免疫の欠如を提供する。
我々はCOW-QKDの変種に対する厳密な有限鍵フレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-28T03:32:06Z) - Practical quantum secure direct communication with squeezed states [55.41644538483948]
CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。
この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-25T19:23:42Z) - Single-photon-memory measurement-device-independent quantum secure
direct communication [63.75763893884079]
量子セキュアダイレクト通信(QSDC)は、量子チャネルを使用して情報を確実かつ安全に送信する。
実用検出器によるセキュリティの抜け穴を取り除くため,測定デバイス非依存(MDI)QSDCプロトコルが提案されている。
高速な量子メモリを不要とする単一光子メモリ MDI QSDC プロトコル (SPMQC) を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-12T02:23:57Z) - Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under
composable finite-size security [62.997667081978825]
本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。
ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。
これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z) - Finite-key Analysis for Quantum Conference Key Agreement with Asymmetric
Channels [12.576252829963096]
量子会議鍵契約(QCKA)は、複数のパーティ間で無条件の秘密鍵を提供する。
伝送距離を促進するためにツインフィールドを用いたいくつかのQCKAプロトコルが提案された。
本稿では、送信または送信しないツインフィールドスキームのアイデアを利用した三部構成QCKAプロトコルについて考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-23T06:36:31Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z) - Round-robin differential phase-time-shifting protocol for quantum key
distribution: theory and experiment [58.03659958248968]
量子鍵分布(QKD)は、遠隔者間で共通の暗号鍵の確立を可能にする。
近年,信号の乱れの監視を回避できるQKDプロトコルが提案され,初期の実験で実証されている。
我々は,ラウンドロビン差動位相シフトプロトコルのセキュリティ証明を,集団攻撃シナリオにおいて導出する。
その結果,RRDPTSプロトコルは高い量子ビット誤り率の条件下で,RDPSと比較して高い秘密鍵レートが得られることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T15:20:09Z) - Dimension Reduction in Quantum Key Distribution for Continuous- and
Discrete-Variable Protocols [3.749120127914018]
我々は,光連続可変鍵分布プロトコルの無限次元記述を有限次元の定式化に接続する手法を開発した。
量子光学QKDプロトコルのセキュアな鍵レートは、キーレート計算のために最近開発された信頼性の高い数値法を用いて評価することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-14T18:59:19Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。