論文の概要: Quantum Key Distribution via Charge Teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04188v1
• Date: Thu, 06 Nov 2025 08:45:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.369189
• Title: Quantum Key Distribution via Charge Teleportation
• Title（参考訳）: チャージテレポーテーションによる量子鍵分布
• Authors: Amir Yona, Yaron Oz,
• Abstract要約: 電荷テレポーテーションに基づく量子鍵分布(QKD)プリミティブを導入する。 エネルギーテレポーテーションスキームとは対照的に、電荷信号はビット対称であり、単一の基底で測定される。 我々は、古典的なビットフリップと局所的な量子ノイズに対するレジリエンスを定量化し、符号の完全性、すなわちキーの正しさが保存されている状態を特定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5899159309486681
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a quantum key distribution (QKD) primitive based on charge teleportation: by Local Operations and Classical Communication (LOCC) on an entangled many-body ground state, Alice's one-bit choice steers the sign of a local charge shift at Bob, which directly encodes the key bit. Relative to energy teleportation schemes, the charge signal is bit-symmetric, measured in a single basis, and markedly more robust to realistic noise and model imperfections. We instantiate the protocol on transverse-field Ising models, star-coupled and one-dimensional chain, obtain closed-form results for two qubits, and for larger systems confirm performance via exact diagonalization, circuit-level simulations, and a proof-of-principle hardware run. We quantify resilience to classical bit flips and local quantum noise, identifying regimes where sign integrity, and hence key correctness, is preserved. These results position charge teleportation as a practical, low-rate QKD primitive compatible with near-term platforms.
• Abstract（参考訳）: 局所演算と古典通信(LOCC)を絡み合った多体基底状態に配置することにより、アリスの1ビット選択は、鍵ビットを直接符号化するBobでの局所電荷シフトのサインを操縦する。 エネルギーテレポーテーション方式とは対照的に、電荷信号はビット対称であり、単一のベースで測定され、現実的なノイズやモデルの不完全性に対して顕著に堅牢である。 逆フィールドイジングモデル,星結合鎖,一次元鎖上でのプロトコルをインスタンス化し,二つの量子ビットに対して閉形式の結果を得るとともに,より大規模なシステムに対して,正確な対角化,回路レベルシミュレーション,ハードウェア動作の証明を行う。 我々は、古典的なビットフリップと局所的な量子ノイズに対するレジリエンスを定量化し、符号の完全性、すなわちキーの正しさが保存されている状態を特定する。 これらの結果から、短期プラットフォームと互換性のある実用的で低レートQKDプリミティブとして電荷テレポーテーションを位置づけた。

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