論文の概要: A rigorous and complete security proof of decoy-state BB84 quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.18035v1
- Date: Sun, 25 Jan 2026 23:15:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.591361
- Title: A rigorous and complete security proof of decoy-state BB84 quantum key distribution
- Title（参考訳）: デコイ状態BB84量子鍵分布の厳密で完全なセキュリティ証明
- Authors: Devashish Tupkary, Shlok Nahar, Amir Arqand, Ernest Y. -Z. Tan, Norbert Lütkenhaus,
- Abstract要約: 本稿では,デコイ状態のBB84量子鍵分布プロトコルの厳密で完全なセキュリティ証明を示す。
この研究は、幅広いQKDプロトコルに適応できる汎用的でモジュラーなフレームワークを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We present a rigorous and complete security proof of the decoy-state BB84 quantum key distribution (QKD) protocol. Our analysis aims to achieve a high standard of mathematical rigour and completeness, thereby providing the necessary foundation for certification and standardization efforts. Beyond establishing the security of a specific protocol, this work develops a general and modular framework that can be readily adapted to a broad class of QKD protocols, including both prepare-and-measure and entanglement-based variants. Our framework unifies all major ingredients required for the analysis of realistic QKD protocols, including the analysis of classical authentication and classical processing, source-replacement schemes, finite-size analysis, source maps, squashing maps, and decoy-state techniques. In doing so, this work consolidates a diverse range of techniques scattered across the QKD literature into a unified formalism, representing a general and rigorous treatment of QKD security. Finally, it outlines a clear path towards incorporating practical imperfections within the same framework, thereby laying the groundwork for addressing implementation security in future analysis.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,デコイ状態のBB84量子鍵分布(QKD)プロトコルの厳密で完全なセキュリティ証明を示す。
我々の分析は、数学的な厳密さと完全性の高い標準を達成することを目的としており、それによって認証と標準化の努力に必要な基盤を提供する。
特定のプロトコルのセキュリティを確立する以外に、この研究は、準備と測定と絡み合いに基づくバリエーションを含む、幅広い種類のQKDプロトコルに容易に適応できる汎用的でモジュラーなフレームワークを開発する。
我々のフレームワークは、古典的認証や古典的処理の分析、ソース置換方式、有限サイズ解析、ソースマップ、スクアッシングマップ、デコイ状態技術など、現実的なQKDプロトコルの分析に必要な主要な要素をすべて統合する。
このようにして、この研究は、QKDの文献に散在する様々なテクニックを統一的な形式主義に集約し、QKDのセキュリティの汎用的で厳密な扱いを表している。
最後に、同じフレームワークに実践上の欠陥を組み込むための明確な道筋を概説し、将来の分析において実装のセキュリティに対処するための基礎を築き上げている。
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