論文の概要: High-efficient long-distance device-independent quantum secret sharing based on single-photon sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10797v1
- Date: Fri, 16 May 2025 02:22:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-19 14:36:13.883047
- Title: High-efficient long-distance device-independent quantum secret sharing based on single-photon sources
- Title（参考訳）: 単一光子源に基づく高効率長距離デバイス非依存量子秘密共有
- Authors: Qi Zhang, Cheng Zhang, Wei Zhong, Ming-Ming Du, Lan Zhou, Yu-Bo Sheng,
- Abstract要約: デバイス非依存の量子シークレット共有(DI QSS)は、実験機器のセキュリティ仮定を緩和し、QSSの最高セキュリティレベルを提供する。
従来のDI QSSプロトコルでは、マルチパーティントの絡み合った状態を生成し、長距離の絡み合った分布を実装する必要がある。
本稿では,ほぼオンデマンドな単一光子源をベースとした高効率長距離DI QSSプロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.61167454596396
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Device-independent quantum secret sharing (DI QSS) relaxes security assumptions of experimental devices to provide the highest security level for QSS. Previous DI QSS protocols require to generate multi-partite entangled states and then implement the long-distance entanglement distribution. The extremely low generation probability of current multi-partite entanglement source and photon transmission loss largely limit DI QSS's practical key generation rate and secure photon transmission distance. In the paper, we propose a high-efficient long-distance DI QSS protocol based on practical nearly on-demand single-photon sources (SPSs), which adopts the single photons and heralded architecture to construct long-distance multi-partite entanglement channels. Our SPS DI QSS protocol can automatically eliminate the negative influence from photon transmission loss and largely increase the secure photon transmission distance. Moreover, we adopt active improvement strategies such as random key generation basis, postselection, and advanced postselection to further increase the practical key generation rate and lower the experimental requirement. Comparing with previous DI QSS protocols based on entanglement sources, our SPS DI QSS protocol can increase the practical communication efficiency by six orders of magnitude, and increase the secure photon transmission distance by at least 151 times. This SPS DI QSS protocol is feasible with the current experimental technologies. Our protocol makes it possible to realize high-efficient long-distance DI network in the near future.
- Abstract（参考訳）: デバイス非依存の量子シークレット共有(DI QSS)は、実験機器のセキュリティ仮定を緩和し、QSSの最高セキュリティレベルを提供する。
従来のDI QSSプロトコルでは、マルチパーティントの絡み合った状態を生成し、長距離の絡み合った分布を実装する必要がある。
電流多部エンタングルメント源と光子伝送損失の極端に低い生成確率は、DI QSSの実用的な鍵発生率と光子伝送距離を著しく制限する。
本稿では,SPSをベースとした高効率な長距離DI QSSプロトコルを提案する。
我々のSPS DI QSSプロトコルは、光子伝送損失による負の影響を自動的に排除し、安全な光子伝送距離を大幅に増加させることができる。
さらに、ランダム鍵生成ベース、ポストセレクション、高度なポストセレクションなどの積極的な改善戦略を採用し、実用的な鍵生成率をさらに向上させ、実験要件を低くする。
SPS DI QSSプロトコルは、絡み合ったソースに基づく従来のDI QSSプロトコルと比較して、実際の通信効率を6桁向上し、セキュアな光子伝送距離を少なくとも151倍向上させることができる。
このSPS DI QSSプロトコルは、現在の実験技術で実現可能である。
本プロトコルにより,近い将来に高効率な長距離DIネットワークを実現することができる。
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