論文の概要: Quantum position verification in one shot: parallel repetition of the $f$-BB84 and $f$-routing protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.09544v1
- Date: Wed, 12 Mar 2025 17:00:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-13 15:35:37.840552
- Title: Quantum position verification in one shot: parallel repetition of the $f$-BB84 and $f$-routing protocols
- Title(参考訳): 1ショットでの量子位置検証:$f$-BB84と$f$-routingプロトコルの並列反復
- Authors: Llorenç Escolà-Farràs, Florian Speelman,
- Abstract要約: 1ラウンドのプロトコルのセキュリティは、量子リソースよりも古典的な情報のサイズに依存する可能性があることを示す。
我々は、$f$-BB84と$f$-routing QPVプロトコルの並列反復を確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Quantum position verification (QPV) aims to verify an untrusted prover's location by timing communication with them. To reduce uncertainty, it is desirable for this verification to occur in a single round. However, previous protocols achieving one-round secure QPV had critical drawbacks: attackers pre-sharing an EPR pair per qubit could perfectly break them, and their security depended on quantum information traveling at the speed of light in vacuum, a major experimental challenge in quantum networks. In this work, we prove that a single round of interaction suffices for secure position verification while overcoming these limitations. We show that security for a one-round protocol can rely only on the size of the classical information rather than quantum resources, making implementation more feasible, even with a qubit error tolerance of up to 3.6%, which is experimentally achievable with current technology -- and showing that the timing constraints have to apply only to classical communication. In short, we establish parallel repetition of the $f$-BB84 and $f$-routing QPV protocols. As a consequence of our techniques, we also demonstrate an order-of-magnitude improvement in the error tolerance for the sequential repetition version of these protocols, compared to the previous bounds of Nature Physics 18, 623-626 (2022).
- Abstract(参考訳): 量子位置検証(QPV)は、信頼できない証明者の位置を時間通信によって検証することを目的としている。
不確実性を低減するため、この検証は1ラウンドで行うことが望ましい。
攻撃者は1キュービット当たりのEPRペアを事前に共有することでそれらを完全に破壊することができ、そのセキュリティは真空中の光速で移動する量子情報に依存しており、量子ネットワークにおける大きな実験的課題である。
本研究では,これらの制限を克服しつつ,安全な位置検証に一ラウンドのインタラクションが十分であることを示す。
1ラウンドのプロトコルのセキュリティは、量子リソースよりも古典的な情報のサイズにのみ依存できることを示し、現在の技術で実験的に達成可能な最大3.6%の量子ビットエラー耐性を持つ実装がより実現可能であることを示し、タイミング制約が古典的な通信にのみ適用されることを示します。
簡単に言えば、$f$-BB84と$f$-routing QPVプロトコルの並列反復を確立する。
また,本手法により,従来の自然物理18,623-626(2022)と比較し,これらのプロトコルの逐次繰り返しバージョンに対する誤差耐性のオーダー・オブ・マグニチュードの改善が示された。
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