論文の概要: Application of $α$-order Information Metrics for Secure Communication in Quantum Physical Layer Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04637v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 03:44:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-10 14:56:17.764480
• Title: Application of $α$-order Information Metrics for Secure Communication in Quantum Physical Layer Design
• Title（参考訳）: 量子物理層設計におけるセキュア通信への$α$-order Information Metricsの適用
• Authors: Masahito Hayashi, Angeles Vázquez-Castro,
• Abstract要約: 本稿ではR'enyiエントロピーに基づく$alpha$-order情報理論メトリクスについて検討する。 我々は,BPSK変調を含む実例に,損失のあるボソニックチャネル上の枠組みを適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.41082277680607
• License:
• Abstract: Quantum physical layer security protocols offer significant advantages, particularly in space communications, but their achievable secrecy rates are often limited to the asymptotic regime. Realistic communication systems, however, demand non-asymptotic solutions. Recently, the $\alpha$-order information-theoretic metrics based on R\'enyi entropy has been proposed. We study their practical applicability to engineering secure quantum communication systems. By deriving a composable security bound using sandwiched R\'{e}nyi entropy, we apply our framework to a practical scenario involving BPSK modulation over a lossy bosonic channel, consistent with DVB-S2X standards. We highlight a critical trade-off between reliability and security, by showing that current coding rates may fall short of supporting positive secure coding rates under physical layer security considerations. This emphasizes the need for higher coding rates or additional frame lengths to balance reliability-security trade-offs effectively. Through this application, we demonstrate the utility of $\alpha$-order measures for advancing secure communication in quantum physical layer designs.
• Abstract（参考訳）: 量子物理層セキュリティプロトコルは、特に宇宙通信において大きな利点をもたらすが、その達成可能な機密度は漸近的な状態に限られることが多い。 しかし、現実的な通信システムは非漸近的解を必要とする。 近年、R'enyiエントロピーに基づく$\alpha$-order情報理論メトリクスが提案されている。 セキュアな量子通信システムの実現可能性について検討する。 サンドイッチR\'{e}nyiエントロピーを用いて構成可能なセキュリティバウンダリを導出することにより、DVB-S2X標準と整合した損失ボソニックチャネル上のBPSK変調を含む実用的なシナリオに適用する。 我々は、信頼性とセキュリティの重大なトレードオフを強調し、現在のコーディングレートが物理層セキュリティの考慮のもと、ポジティブなセキュアなコーディングレートをサポートできないことを示します。 これにより、信頼性とセキュリティのトレードオフを効果的にバランスさせるために、より高いコーディングレートや追加のフレーム長の必要性が強調される。 この応用を通して、量子物理層設計におけるセキュアな通信を推進するための$\alpha$-order 測度の有用性を実証する。

関連論文リスト

• Security Enhancement of Quantum Communication in Space-Air-Ground Integrated Networks [7.404591865944407]
  量子テレポーテーションは量子チャネルを通して量子状態の伝送を実現する。 本稿では,古典チャネルと量子チャネルの両方のエラーがあっても,セキュアな情報伝送を実現する実用的なソリューションを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-22T14:27:21Z)
• Physical Layer Deception with Non-Orthogonal Multiplexing [52.11755709248891]
  本稿では,ワイヤタッピングの試みに積極的に対処する物理層騙し(PLD)の枠組みを提案する。 PLDはPLSと偽装技術を組み合わせることで、積極的に盗聴の試みに対処する。 本研究では,PLDフレームワークの有効性を詳細な分析で証明し,従来のPLS手法よりも優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-30T16:17:39Z)
• Coding-Based Hybrid Post-Quantum Cryptosystem for Non-Uniform Information [53.85237314348328]
  我々は、新しいハイブリッドユニバーサルネットワーク符号化暗号(NU-HUNCC)を導入する。 NU-HUNCCは,リンクのサブセットにアクセス可能な盗聴者に対して,個別に情報理論的に保護されていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-13T12:12:39Z)
• The Evolution of Quantum Secure Direct Communication: On the Road to the Qinternet [49.8449750761258]
  量子セキュア直接通信(QSDC)は、確実に安全であり、量子コンピューティングの脅威を克服する。 関連するポイントツーポイント通信プロトコルについて詳述し、情報の保護と送信方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-23T12:40:47Z)
• 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)
• Improved coherent one-way quantum key distribution for high-loss channels [0.0]
  我々はCOW-QKDの単純な変種を示し、そのセキュリティを無限鍵極限で証明する。 注目すべきことに、このプロトコルの鍵レートは、既存のCOW-QKD鍵レートとコヒーレントステートBB84プロトコルの鍵レートに匹敵する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-17T00:07:03Z)
• Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution [1.8268488712787332]
  コヒーレント状態に基づく連続可変(CV)QKDはセキュア通信のための魅力的なスキームである。 この研究は、CVQKDシステムを保護するためのステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-15T10:07:19Z)
• Efficient Quantum Digital Signatures without Symmetrization Step [7.848038078036641]
  量子デジタルシグネチャ(QDS)は、メッセージの非監査、偽造、転送可能性を保証するために量子法則を利用する。 現在のQDSプロトコルは、シンメトリゼーションステップの要件を含む2つの大きな制限に直面している。 本稿では,ポストマッチング方式と呼ばれる古典的な後処理操作を活用することで,これらの問題を克服する効率的なQDSプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-08T01:54:50Z)
• Semantic Security for Quantum Wiretap Channels [68.24747267214373]
  本稿では,古典的量子および量子的通信路によるセマンティックセキュリティの課題について考察する。 非セキュアなコードをセマンティックにセキュアなコードに変換するために、明示的な構造を使い、二正規の既約関数によってキャパシティを達成します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-16T09:55:49Z)

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。