論文の概要: Rényi security framework against coherent attacks applied to decoy-state QKD

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12248v1
• Date: Wed, 16 Apr 2025 16:54:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-17 14:39:04.131431
• Title: Rényi security framework against coherent attacks applied to decoy-state QKD
• Title（参考訳）: deoy-state QKDに適用されたコヒーレント攻撃に対するRényiセキュリティフレームワーク
• Authors: Lars Kamin, John Burniston, Ernest Y. -Z. Tan,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレント攻撃下で量子鍵分布プロトコルの有限サイズセキュリティ証明のためのフレキシブルで堅牢なフレームワークを開発する。 提案手法は,最小限の要件を課しながら,幅広いプロトコルのクラスにわたる高い有限サイズ鍵レートを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We develop a flexible and robust framework for finite-size security proofs of quantum key distribution (QKD) protocols under coherent attacks, applicable to both fixed- and variable-length protocols. Our approach achieves high finite-size key rates across a broad class of protocols while imposing minimal requirements. In particular, it eliminates the need for restrictive conditions such as limited repetition rates or the implementation of virtual tomography procedures. To achieve this goal, we introduce new numerical techniques for the evaluation of sandwiched conditional R\'enyi entropies. In doing so, we also find an alternative formulation of the "QKD cone" studied in previous work. We illustrate the versatility of our framework by applying it to several practically relevant protocols, including decoy-state protocols. Furthermore, we extend the analysis to accommodate realistic device imperfections, such as independent intensity and phase imperfections. Overall, our framework provides both greater scope of applicability and better key rates than existing techniques, especially for small block sizes, hence offering a scalable path toward secure quantum communication under realistic conditions
• Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレント攻撃下で量子鍵分布(QKD)プロトコルの有限サイズセキュリティ証明のためのフレキシブルで堅牢なフレームワークを開発し、固定長と可変長の両方のプロトコルに適用する。 提案手法は,最小限の要件を課しながら,幅広いプロトコルのクラスにわたる高い有限サイズ鍵レートを実現する。 特に、制限された反復率や仮想トモグラフィープロシージャの実装などの制限条件は不要である。 この目的を達成するために,サンドイッチ条件付きR'enyiエントロピーの評価のための新しい数値手法を導入する。 また, 従来研究で研究されていた「QKDコーン」の定式化も行った。 我々は,デコイステートプロトコルを含むいくつかの実用的なプロトコルに適用することで,フレームワークの汎用性を説明する。 さらに、独立強度や位相不完全といった現実的なデバイス不完全性に対応するよう分析を拡張した。 全体として、我々のフレームワークは、既存の技術、特に小さなブロックサイズに対して、適用可能性とキーレートの両立を提供し、現実的な条件下でのセキュアな量子通信へのスケーラブルなパスを提供する。

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