論文の概要: Device-Independent Quantum Key Distribution: Protocols, Quantum Games, and Security

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14243v1
• Date: Tue, 20 May 2025 11:52:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-21 14:49:53.150653
• Title: Device-Independent Quantum Key Distribution: Protocols, Quantum Games, and Security
• Title（参考訳）: デバイスに依存しない量子鍵分布:プロトコル、量子ゲーム、セキュリティ
• Authors: Syed M. Arslan, Saif Al-Kuwari, M. T. Rahim, Hashir Kuniyal,
• Abstract要約: 量子鍵分布(Quantum Key Distribution, QKD)は、量子力学の法則に基づいて、確実にセキュアな通信を可能にする。 理論上のセキュリティ保証にもかかわらず、実用的なQKDシステムは、サイドチャネル攻撃や検出器の抜け穴を含む深刻な攻撃に対して脆弱である。 デバイス独立量子鍵分布(DIQKD)は、観測された非局所相関のみに依存することにより、これらの制限を克服する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) is based on the laws of quantum mechanics to enable provably secure communication. Despite its theoretical security promise, practical QKD systems are vulnerable to serious attacks, including side-channel attacks and detector loopholes, and assumes a trusted device characterization. Device-Independent Quantum Key Distribution (DIQKD) overcomes these limitations by relying solely on observed nonlocal correlations, certified through Bell inequality violations, thereby removing assumptions about the internal workings of the measurement devices. In this paper, we first review the foundational principles underlying DIQKD, including Bell tests and security definitions. We then examine a range of protocol designs, including CHSH-based schemes, and non-local game frameworks, alongside with their security proofs. We also assess recent experimental implementations and discuss source architectures, detection technologies, and finite-key analyses. Finally, we identify current open problems, such as noise tolerance, generation rates, and integration with quantum networks, and outline promising directions for future research to realize robust, high-performance DIQKD.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(Quantum Key Distribution, QKD)は、量子力学の法則に基づいて、確実にセキュアな通信を可能にする。 理論上のセキュリティ保証にもかかわらず、実用的なQKDシステムは、サイドチャネル攻撃やディテクターの抜け穴を含む深刻な攻撃に対して脆弱であり、信頼できるデバイス特性を前提としている。 デバイス独立量子鍵分布(DIQKD)は、ベルの不等式違反によって証明された観測された非局所的相関にのみ依存することでこれらの制限を克服し、測定装置の内部動作に関する仮定を除去する。 本稿では,ベルテストやセキュリティ定義など,DIQKDの基礎となる基本原則について概説する。 次に、CHSHベースのスキームや非ローカルゲームフレームワークを含むプロトコル設計と、それらのセキュリティ証明について検討する。 また、最近の実験的実装を評価し、ソースアーキテクチャ、検出技術、有限キー解析について論じる。 最後に、ノイズ耐性、生成率、量子ネットワークとの統合といった現在のオープンな問題を特定し、より堅牢で高性能なDIQKDを実現するための将来的な方向性を概説する。

関連論文リスト

• Hybrid Authentication Protocols for Advanced Quantum Networks [0.6827423171182154]
  本稿では,ハードウェアの仮定,特にPhysical Unclonable Function (PUF) と,局所的不特定性などの非局所状態の量子特性を組み合わせて,絡み合いベースのプロトコルにおける証明可能なセキュリティを実現する新しい認証手法を提案する。 これらのプロトコルは、様々なプラットフォーム、特にフォトニクスベースの実装に適合し、量子通信ネットワークにおける長年にわたる認証の課題に対して、実用的で柔軟なソリューションを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-15T18:51:22Z)
• The future of secure communications: device independence in quantum key distribution [1.2145532233226684]
  デバイス非依存の量子鍵分配(DI-QKD)は、セキュリティを確保するためのユニークなアプローチである。 本総説では,DI-QKD実験における非古典性の役割と問題点について概説する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-08T18:00:32Z)
• Practical hybrid PQC-QKD protocols with enhanced security and performance [44.8840598334124]
  我々は,量子古典ネットワーク内でQKDとPQCが相互運用するハイブリッドプロトコルを開発した。 特に、それぞれのアプローチの個々の性能に対して、スピードと/またはセキュリティを向上する可能性のある、異なるハイブリッド設計について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-02T00:02:01Z)
• The Evolution of Quantum Secure Direct Communication: On the Road to the Qinternet [49.8449750761258]
  量子セキュア直接通信(QSDC)は、確実に安全であり、量子コンピューティングの脅威を克服する。 関連するポイントツーポイント通信プロトコルについて詳述し、情報の保護と送信方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-23T12:40:47Z)
• Practical quantum secure direct communication with squeezed states [55.41644538483948]
  CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。 この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-25T19:23:42Z)
• Advances in device-independent quantum key distribution [8.155166479336625]
  デバイス独立量子鍵分布(DI-QKD)は、安全な鍵交換のための金の標準を提供する。 近年の理論的および実験的試みは、最初のDI-QKD実装の実証に繋がった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-26T18:55:40Z)
• Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution [1.8268488712787332]
  コヒーレント状態に基づく連続可変(CV)QKDはセキュア通信のための魅力的なスキームである。 この研究は、CVQKDシステムを保護するためのステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-15T10:07:19Z)
• Experimental quantum key distribution certified by Bell's theorem [0.0]
  暗号鍵交換プロトコルは、伝統的に、盗聴攻撃に対するセキュリティを提供するために、計算予想に依存しています。 量子鍵分布プロトコルは、そのような攻撃に対して情報理論のセキュリティを提供する。 しかし、量子プロトコルは、関連する物理デバイスの実装欠陥を悪用する新たなタイプの攻撃の対象となっている。 ここでは、これらの脆弱性に免疫する完全量子鍵分布プロトコルの実験的実現について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-29T17:52:48Z)
• Backflash Light as a Security Vulnerability in Quantum Key Distribution Systems [77.34726150561087]
  量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティ脆弱性について概説する。 我々は主に、盗聴攻撃の源となるバックフラッシュ光(backflash light)と呼ばれる特定の効果に焦点を当てる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-23T18:23:12Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。