論文の概要: Generalized State Discrimination for Tunable Quantum Key Distribution: The phiQKD Protocol

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06488v1
• Date: Sun, 09 Nov 2025 18:19:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.972613
• Title: Generalized State Discrimination for Tunable Quantum Key Distribution: The phiQKD Protocol
• Title（参考訳）: 可変量子鍵分布の一般化状態判別: phiQKDプロトコル
• Authors: Animesh Banik, Md. Shihab Khan, Rafid Masrur Khan, Syed Emad Uddin Shubha, Quazi Muhammad Rashed Nizam,
• Abstract要約: 我々は、一般化量子状態判別(GSD)のためのチューニング可能なフレームワークを導入し、これをphiQKDと呼ぶプロトコルを通じて量子鍵分布(QKD)に適用する。 本研究では,量子計測を固定演算ではなく可変パラメータとして扱うことにより,フレキシブルなプロトコル最適化を実現し,現実的な制約下での性能向上を実現していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a tunable framework for generalized quantum state discrimination (GSD) and apply it to quantum key distribution (QKD) through a protocol we call phiQKD. Building upon the two-state B92 protocol, phiQKD replaces the traditional unambiguous state discrimination (IDP) measurement with a one-parameter family of hybrid POVMs characterized by a tilting angle $\phi$. This allows for continuous control over the trade-off among correct, incorrect, and inconclusive outcomes. While the asymptotic key rate improvement over B92 is modest, phiQKD offers a practical advantage by enabling adaptability to noise and channel imperfections via measurement tunability. By evaluating the protocol under asymptotic, finite-key, and composable security models, we show that, treating quantum measurement as a tunable design parameter, rather than a fixed operation, enables flexible protocol optimization and improved performance under realistic constraints.
• Abstract（参考訳）: 我々は、一般化量子状態判別(GSD)のためのチューニング可能なフレームワークを導入し、これをphiQKDと呼ぶプロトコルを通じて量子鍵分布(QKD)に適用する。 2状態のB92プロトコルに基づいて、phiQKDは従来の不明瞭な状態識別(IDP)測定を、傾斜角$\phi$を特徴とするハイブリッドPOVMの1パラメータファミリーに置き換える。 これにより、正しい、間違った、決定的な結果間のトレードオフを継続的にコントロールすることが可能になります。 B92に対する漸近的な鍵レート改善は控えめであるが、FIQKDは測定調整性を通じてノイズやチャネルの不完全性への適応性を実現することで、実用的な利点を提供する。 このプロトコルを漸近的,有限キー,構成可能なセキュリティモデルで評価することにより,量子計測を固定演算ではなくチューニング可能な設計パラメータとして扱うことにより,フレキシブルなプロトコル最適化を実現し,現実的な制約下での性能を向上させることを示す。

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