論文の概要: Secure Quantum Communication: Simulation and Analysis of Quantum Key Distribution Protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.16690v1
• Date: Tue, 17 Mar 2026 15:48:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:07.386137
• Title: Secure Quantum Communication: Simulation and Analysis of Quantum Key Distribution Protocols
• Title（参考訳）: セキュアな量子通信:量子鍵分配プロトコルのシミュレーションと解析
• Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、量子原理に基づく情報理論のセキュリティを提供する。 本稿では,よく知られたQKDプロトコル,BB84,B92,E91のシミュレーションに基づく解析を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing poses significant threats to conventional cryptographic techniques such as RSA and AES, motivating the need for quantum secure communication methods. Quantum Key Distribution (QKD) offers information theoretic security based on fundamental quantum principles. This paper presents a simulation-based analysis of well-known QKD protocols, namely BB84, B92, and E91, using the IBM Qiskit framework. Realistic quantum channel effects, including noise, decoherence, and eavesdropping, are modeled to evaluate protocol performance. Key metrics such as error rate, secret key generation, and security characteristics are analyzed and compared. The study highlights practical challenges in QKD implementation, including hardware limitations and channel losses, and discusses insights toward scalable and robust quantum communication systems. The results support the feasibility of QKD as a promising solution for secure communication in the quantum era.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングはRSAやAESといった従来の暗号技術に重大な脅威を与え、量子セキュアな通信方法の必要性を動機付けている。 量子鍵分布(QKD)は、基本的な量子原理に基づく情報理論のセキュリティを提供する。 本稿では,IBM Qiskitフレームワークを用いて,よく知られたQKDプロトコル,BB84,B92,E91のシミュレーションに基づく解析を行う。 ノイズ、デコヒーレンス、盗聴などのリアルな量子チャネル効果は、プロトコルの性能を評価するためにモデル化される。 エラー率、シークレットキー生成、セキュリティ特性などの重要な指標を分析し、比較する。 この研究は、ハードウェア制限やチャネル損失を含むQKD実装における実践的な課題を強調し、スケーラブルで堅牢な量子通信システムに対する洞察について論じている。 この結果は、量子時代のセキュアな通信のための有望なソリューションとして、QKDの実現性を支持する。

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