論文の概要: Improving key rates by tighter information reconciliation leakage estimation for quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.07006v1
• Date: Mon, 13 Jan 2025 01:54:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-14 14:23:36.079747
• Title: Improving key rates by tighter information reconciliation leakage estimation for quantum key distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布に対する厳密な情報照合リーク推定による鍵レートの改善
• Authors: Hao-Kun Mao, Bo Yang, Yu-Cheng Qiao, Bing-Ze Yan, Qiang Zhao, Bing-Jie Xu, Qiong Li,
• Abstract要約: 従来の研究は、量子鍵分布(QKD)におけるセキュア鍵レート(SKR)と最大伝送距離を改善するために、情報漏洩を正確に推定することを目的としていた。 本稿では,量子部が後処理に与える影響を考察し,SKRを改善するために情報和解リークをより正確に推定する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.616284220938004
• License:
• Abstract: Previous research has aimed to precisely estimate information leakage to improve the secure key rate (SKR) and maximum transmission distance in quantum key distribution (QKD). However, existing methods repeatedly considerd the information of the multi-photon pulses known to Eve before and after information reconciliation, resulting in an overestimation of the leakage amount. We propose a novel approach that considers the quantum part's effect on post-processing, providing a more accurate estimation of information reconciliation leakage to improve the SKR. Theoretical analysis shows that our method more accurately estimates the information reconciliation leakage, significantly improving the SKR at any distance as well as the maximum transmission distance. It is worth mentioning that previous studies treat information leakage of the error correction as Shannon bound $Nh(e)$, and our method can estimate it more tightly. Simulation results for decoy-BB84 and measurement-device-independent (MDI) protocols using Cascade are consistent with the theoretical analysis. The farther the transmission distance, the greater the growth rate of SKR. When the error rate is 33%, compared with the original method, the SKR growth rate of decoy-BB84 at 100KM is 100.4%, and the transmission distance of MDI increases by 22KM.
• Abstract（参考訳）: 従来の研究では、量子鍵分布(QKD)におけるセキュア鍵レート(SKR)と最大伝送距離を改善するために、情報漏洩を正確に推定することを目的としていた。 しかし、既存の手法では、情報和解前後にイヴとして知られる多光子パルスの情報について繰り返し検討し、リーク量の過大評価に繋がった。 本稿では,量子部が後処理に与える影響を考察し,SKRを改善するために情報和解リークをより正確に推定する手法を提案する。 理論的解析により,情報整合性リークを精度良く推定し,SKRの任意の距離と最大伝送距離を著しく改善した。 これまでの研究では、誤り訂正の情報漏洩をShannonが$Nh(e)$と定義しており、我々の手法はより厳密に見積もることができる。 deoy-BB84とCascadeを用いた測定デバイス非依存(MDI)プロトコルのシミュレーション結果は理論解析と一致している。 送信距離が遠くなるほど、SKRの成長速度は大きくなる。 誤差率が元の方法に比べて33%の場合には、100KMでのデコイBB84のSKR成長率は100.4%であり、MDIの伝送距離は22KM増加する。

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