論文の概要: Enhanced Simultaneous Quantum-Classical Communications Under Composable Security

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03145v1
• Date: Tue, 06 May 2025 03:40:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.187441
• Title: Enhanced Simultaneous Quantum-Classical Communications Under Composable Security
• Title（参考訳）: 構成可能セキュリティ下における量子古典通信の高速化
• Authors: Nicholas Zaunders, Ziqing Wang, Robert Malaney, Ryan Aguinaldo, Timothy C. Ralph,
• Abstract要約: 同時量子古典通信(SQCC)プロトコルにより、同じ光パルスとモードで量子記号と古典記号を同時に統合することができる。 我々は、SQCCスキームに固有のセキュリティ上の懸念に対処し、古典的チャネルと量子チャネルの結合に関する最新のモデルを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2982610402087727
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Simultaneous quantum-classical communications (SQCC) protocols are a family of continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) protocols which allow for quantum and classical symbols to be integrated concurrently on the same optical pulse and mode. In this work, we present a revised analysis of simultaneous quantum-classical communications in Gaussian-modulated coherent-state CV-QKD protocols. We address security concerns inherently associated with SQCC schemes and provide an updated model of the coupling between the classical and quantum channels. We provide evidence for our model via Monte Carlo simulation. We compute the performance of our revised SQCC protocol in terms of the secret-key generation rate optimised over free parameters and demonstrate improved quantum efficiency for a given classical bit-error rate. Lastly, we extend our analysis into the finite-key regime, where we propose a scheme for composably-secure SQCC under realistic operating conditions and demonstrate that our scheme retains the advantage in quantum performance over previous models.
• Abstract（参考訳）: 同時量子古典通信(SQCC)プロトコルは、連続可変量子鍵分布(CV-QKD)プロトコルのファミリーであり、同じ光パルスとモードで量子記号と古典記号を同時に統合することができる。 本研究では,ガウス変調コヒーレント状態CV-QKDプロトコルにおける同時量子古典通信に関する再検討を行った。 我々は、SQCCスキームに固有のセキュリティ上の懸念に対処し、古典的チャネルと量子チャネルの結合に関する最新のモデルを提供する。 モンテカルロシミュレーションを用いてモデルを示す。 我々は、自由パラメータ上で最適化された秘密鍵生成率を用いて、修正されたSQCCプロトコルの性能を計算し、与えられた古典的ビットエラー率に対する量子効率の向上を示す。 最後に、我々は解析を有限鍵系に拡張し、現実的な操作条件下で構成可能なセキュアなSQCCのスキームを提案し、我々のスキームが従来のモデルよりも量子性能の優位性を保っていることを示す。

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