論文の概要: Secure Hybrid Key Growing via Coherence Witnessing and Bipartite Encoding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06294v1
- Date: Fri, 08 Aug 2025 13:12:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:06.236443
- Title: Secure Hybrid Key Growing via Coherence Witnessing and Bipartite Encoding
- Title（参考訳）: Coherence Witnessing と Bipartite Encoding によるセキュアハイブリッドキーの育成
- Authors: Pol Julià Farré, Chris Aaron Schneider, Christian Deppe,
- Abstract要約: 量子原理に基づくHKG(Hybrid Key Growing)プロトコルを提案する。
我々は、量子光子数と光子時間ビン自由度(DoFs)を利用する。
本プロトコルは,エンティティ認証を統合し,実用的な実装のために設計されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.77640473339391
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a novel Hybrid Key Growing (HKG) protocol based on quantum principles and a classical physical-layer assumption. We simultaneously exploit the quantum photon-number and photon-time-bin Degrees of Freedom (DoFs), effectively doubling the bit-per-pulse rate compared to conventional Quantum Key Growing (QKG) schemes. Our protocol integrates entity authentication, and is designed for practical implementation by avoiding reliance on single-photon sources or detectors. By incorporating prior knowledge about the quantum channel, the scheme actively mitigates noise effects, making it suitable for real-world conditions. Under certain assumptions on experimental efficiencies, our approach also promises an increased key generation rate in bits per second. Our simulation results display, first, expected outcomes to gain assurance about the correctness of our implementation and, second, relevant dependencies that showcase desirable properties of our scheme in regimes of low photon loss and dephasing. In particular, within such regimes, our encoding scheme reduces the Quantum Bit Error Rate (QBER) while preserving the ability to detect eavesdropping and identity-forgery attempts.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子原理と古典的物理層仮定に基づくHKGプロトコルを提案する。
我々は、量子光子数と光子時間ビン自由度(DoFs)を同時に利用し、従来の量子鍵成長(QKG)方式と比較して、ビット・パー・パルスレートを効果的に倍増させる。
本プロトコルは、エンティティ認証を統合し、単一光子源や検出器への依存を避けることにより、実用的な実装を目的として設計されている。
量子チャネルに関する事前の知識を取り入れることで、このスキームはノイズ効果を積極的に軽減し、現実世界の条件に適合する。
実験効率に関する特定の仮定の下では、我々のアプローチは1秒あたりのビットのキー生成率の増加も約束している。
シミュレーションの結果、まず、実装の正確性に関する保証を得るために期待された結果を示し、次に、低光子損失とデファス化のシステマにおいて、我々のスキームの望ましい特性を示す関連性を示す。
特に,このような状況下では,電子ビット誤り率 (Quantum Bit Error Rate, QBER) を低下させるとともに,盗聴や身元偽造を検知する能力を保持する。
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