論文の概要: Multipartite Hardy paradox unlocks device-independent key sharing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10170v1
• Date: Thu, 15 May 2025 10:58:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-16 22:29:06.290695
• Title: Multipartite Hardy paradox unlocks device-independent key sharing
• Title（参考訳）: MultipartiteのHardyパラドックスは、デバイスに依存しない鍵共有をアンロックする
• Authors: Ranendu Adhikary, Mriganka Mandal,
• Abstract要約: N パーティのためのデバイス非依存の量子鍵分配プロトコルを提案する。 我々は、真の多部的非局所性を証明するために、多部的ハーディパラドックスを用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a device-independent quantum key distribution protocol for N parties, using the multipartite Hardy paradox to certify genuine multipartite nonlocality. Unlike traditional multipartite protocols that extract the key from measurement outcomes, our approach generates the shared secret key directly from the parties' choices of measurement settings. This settings-based method, certified by the maximal violation of the multipartite Hardy paradox, achieves a positive key rate and offers a fresh perspective on secure key distribution. Notably, the Hardy paradox enables any two parties to create a secret key with a rate much higher than the N-party key, due to more robust pairwise correlations. This unique capability, inherent to the multipartite Hardy paradox, allows for tailored key distribution within the group, enhancing flexibility. Our work establishes a new paradigm for device-independent conference key agreement, where keys are generated directly from measurement settings using non-maximally entangled states. This approach ensures robust security in untrusted quantum networks and enables pairwise key rates that surpass the N-party rate, offering unprecedented flexibility in key distribution. By challenging conventional methods, it paves the way for scalable, noise-resilient multiparty quantum communication systems.
• Abstract（参考訳）: 我々は,Nパーティのためのデバイス非依存の量子鍵分配プロトコルを導入し,真のマルチパート非局所性を証明するために,マルチパーティのハーディパラドックスを用いた。 測定結果から鍵を抽出する従来のマルチパーティプロトコルとは異なり、我々のアプローチは、測定設定の当事者の選択から直接共有秘密鍵を生成する。 マルチパーティイトハーディパラドックスの最大値違反によって認証されたこの設定に基づく手法は、正の鍵レートを達成し、セキュアな鍵分布に対する新たな視点を提供する。 特にハーディパラドックスは、より堅牢なペアワイズ相関のため、N-パーティキーよりもはるかに高いレートで秘密鍵を作成することができる。 この独特な機能は、マルチパーティイトのハーディパラドックスに固有のもので、グループ内の鍵分布を調整し、柔軟性を向上させることができる。 本研究は,非最大エンタングル状態を用いた測定設定から直接キーを生成する,デバイス非依存の会議鍵合意のための新しいパラダイムを確立する。 このアプローチは、信頼できない量子ネットワークにおける堅牢なセキュリティを保証し、Nパーティレートを超えるペアワイズキーレートを可能にし、キー配布において前例のない柔軟性を提供する。 従来の手法に挑戦することで、スケーラブルでノイズ耐性のあるマルチパーティ量子通信システムを実現することができる。

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