論文の概要: Hybrid Quantum Cryptosystems: Integration of Entanglement-Assisted Decryption and Physical Phase Obfuscation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.05464v1
• Date: Mon, 07 Jul 2025 20:32:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-09 16:34:37.339063
• Title: Hybrid Quantum Cryptosystems: Integration of Entanglement-Assisted Decryption and Physical Phase Obfuscation
• Title（参考訳）: ハイブリッド量子暗号システム:絡み合い支援復号化と物理相難読化の統合
• Authors: Asgar Hosseinnezhad, Hadi Sabri,
• Abstract要約: 本研究では,量子通信のためのハイブリッド暗号フレームワークを提案する。 エンタングルメント支援復号と位相ベースの物理的難読化を統合している。 大規模なセキュアな量子ネットワークに適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This study introduces a hybrid cryptographic framework for quantum communication that integrates entanglement-assisted decryption with phase-based physical obfuscation. While conventional quantum protocols often rely on explicit transmission of decryption keys or phase parameters, such models expose critical vulnerabilities to eavesdropping. To address this challenge, we propose a two-stage encryption-decryption mechanism. The first stage employs randomized phase modulation protected by active electromagnetic shielding to conceal the quantum signal from unauthorized interception. The second stage enables legitimate receivers to retrieve encrypted phase data using entangled quantum states, eliminating the need for classical key transfer. A formal mathematical framework is developed to describe the two-stage encoding and decryption process, including phase-modulated entangled states and their transformation under nonlocal correlation and adversarial noise. Simulation metrics confirm that the hybrid system preserves quantum coherence with visibility above 94% and entanglement negativity of 0.86, even under dynamic shielding and transmission noise. Simulation results demonstrate that the combined protocol enhances anti-eavesdropping resilience while maintaining quantum coherence. This architecture is suitable for large-scale secure quantum networks, where multi-layered defense strategies are essential against classical and quantum threats.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 量子通信のためのハイブリッド暗号フレームワークを導入し, エンタングルメント支援復号化と位相ベースの物理的難読化を融合する。 従来の量子プロトコルは復号鍵や位相パラメータの明示的な送信に依存しているが、そのようなモデルは盗聴に重大な脆弱性を露呈する。 この課題に対処するために,2段階の暗号復号機構を提案する。 第1段階では、能動電磁シールドによって保護されたランダム化位相変調を用いて、無許可のインターセプションから量子信号を隠蔽する。 第2段階では、正規の受信機が絡み合った量子状態を使って暗号化された位相データを検索し、古典的な鍵転送の必要性をなくすことができる。 位相変調された絡み合った状態と、非局所的相関と対向雑音の下での変換を含む2段階の符号化・復号過程を記述するために、形式的な数学的枠組みが開発された。 シミュレーションの指標では、ハイブリッドシステムは94%以上の可視性を持つ量子コヒーレンスと0.86の絡み合い性を維持している。 シミュレーションの結果、この組み合わせプロトコルは量子コヒーレンスを維持しながら、盗難防止のレジリエンスを高めることが示されている。 このアーキテクチャは、古典的および量子的脅威に対して、多層防衛戦略が不可欠である大規模なセキュアな量子ネットワークに適している。

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