論文の概要: Finite-key security analysis of the decoy-state BB84 QKD with passive measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.21253v1
- Date: Wed, 26 Nov 2025 10:37:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-27 18:37:59.060987
- Title: Finite-key security analysis of the decoy-state BB84 QKD with passive measurement
- Title（参考訳）: 受動測定によるデコイ状態BB84QKDの有限鍵セキュリティ解析
- Authors: Akihiro Mizutani, Shun Kawakami, Go Kato,
- Abstract要約: Bennett-Brassard 1984 (BB84) 量子鍵分布プロトコルは、実用的な実装のデファクトスタンダードとして広く見なされている。
受信側では、乱数発生器の必要性を大幅に低減するため、受動基底選択が魅力的である。
これらの利点にもかかわらず、偏りのある確率で基底が受動的に選択されるデコイ状態BB84プロトコルの有限鍵解析セキュリティ証明が欠落している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.509780930114934
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The decoy-state Bennett-Brassard 1984 (BB84) quantum key distribution (QKD) protocol is widely regarded as the de facto standard for practical implementations. On the receiver side, passive basis choice is attractive because it significantly reduces the need for random number generators and eliminates the need for optical modulators. Despite these advantages, a finite-key analytical security proof for the decoy-state BB84 protocol, where the basis is chosen passively with a biased probability, has been lacking. In this work, we present a simple analytical finite-key security proof for this setting, yielding a closed-form secret-key rate formula that can be directly evaluated using experimentally accessible parameters. Numerical simulations show that the key rates of passiveand active-measurement implementations are nearly identical, indicating that passive measurement does not compromise key-generation efficiency in practical QKD systems.
- Abstract（参考訳）: deoy-state Bennett-Brassard 1984 (BB84) quantum key distribution (QKD) プロトコルは、実用的な実装のデファクトスタンダードとして広く見なされている。
受信側では、乱数発生器の必要性を大幅に低減し、光変調器の必要性をなくすため、受動基底選択が魅力的である。
これらの利点にもかかわらず、偏りのある確率で基底が受動的に選択されるデコイ状態BB84プロトコルの有限鍵解析セキュリティ証明が欠落している。
本研究では, 簡単な解析的有限鍵セキュリティ証明を提案し, 実験的に利用できるパラメータを用いて直接評価できる閉形式秘密鍵レート公式を導出する。
数値シミュレーションにより、受動・能動測定実装のキーレートはほぼ同じであり、実用的なQKDシステムにおいて、受動測定がキージェネレーション効率を損なわないことを示す。
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