論文の概要: New Key Rate Bound for High-Dimensional BB84 with Multiple Basis Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11315v1
- Date: Tue, 15 Apr 2025 15:55:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-16 22:09:13.980474
- Title: New Key Rate Bound for High-Dimensional BB84 with Multiple Basis Measurements
- Title(参考訳): 複数基底測定による高次元BB84の新たなキーレート境界
- Authors: Trevor N. Thomas, Walter O. Krawec,
- Abstract要約: 我々は高次元BB84プロトコルの秘密鍵レートに新たなバウンダリを導出する。
一般的なチャネルにおいても、より楽観的なキーレートが低信号数で実現可能であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.8851756275902467
- License:
- Abstract: In this paper we derive a new bound on the secret key-rate of the High Dimensional BB84 protocol operating with multiple mutually unbiased bases (MUBs). To our knowledge, our proof is the first for this protocol that is both general (in that it can handle arbitrary, asymmetric channels), and also the first that derives a bound on the quantum min entropy for general attacks, without relying on post selection techniques or the asymptotic equipartition property. Because of this, our new result shows that far more optimistic key-rates are possible for a low number of signals, even in general channels. Furthermore, our proof methods may be broadly applicable to other protocols relying on multiple measurement bases and we prove several technical lemmas that may have independent interest. We evaluate our new bound and compare to prior work, showing that higher key-rates are possible in several operating scenarios. We also show some interesting behavior of the protocol when faced with asymmetric noise.
- Abstract(参考訳): 本稿では,複数の非バイアスベース(MUB)で動作する高次元BB84プロトコルの秘密鍵レートに新たなバウンダリを導出する。
我々の知る限り、我々の証明は(任意の非対称チャネルを扱えるという)このプロトコルの最初のものであり、また、ポストセレクション技術や漸近的等分法に頼らずに、一般攻撃に対する量子ミンエントロピーの束縛を導出する最初のものである。
このため、我々の新しい結果は、一般的なチャネルであっても、低い数の信号に対してはるかに楽観的なキーレートが可能であることを示している。
さらに,本手法は,複数の測定基準に依存する他のプロトコルにも広く適用可能であり,独立した関心を持つ可能性のあるいくつかの技術的補題を証明できる。
我々は、新しいバウンダリを評価し、以前の作業と比較し、いくつかの運用シナリオで高いキーレートが可能であることを示す。
また、非対称雑音に直面した際のプロトコルの興味深い動作を示す。
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