論文の概要: Robust Covert Quantum Communication under Bounded Channel Uncertainty

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13116v1
• Date: Mon, 13 Apr 2026 08:40:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.20657
• Title: Robust Covert Quantum Communication under Bounded Channel Uncertainty
• Title（参考訳）: 境界チャネル不確かさ下におけるロバスト被覆量子通信
• Authors: Abbas Arghavani, Alessandro V. Papadopoulos, Vahid Azimi Mousolou, Giuseppe Nebbione, Shahid Raza,
• Abstract要約: 本稿では,透過率と熱雑音の両面における有界不確実性を有する複合量子光学チャネル上の秘密量子通信について検討する。 我々は、不確実性の下で、隠蔽性と信頼性の両方を認証するための堅牢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）: 37.58598417573807
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Covert quantum communication is usually analyzed under idealized assumptions that channel parameters, such as transmissivity and background noise, are perfectly known and constant. In realistic optical links, including satellite, fiber, and free-space systems, these parameters vary because of environmental fluctuations, calibration noise, and estimation errors. We study covert quantum communication over compound quantum optical channels with bounded uncertainty in both transmissivity and thermal noise, and derive guarantees that hold for all admissible channel realizations. We develop a robust framework for certifying both covertness and reliability under uncertainty. A central finding is that robustness cannot be obtained by simply inserting worst-case parameter values into known-channel bounds: the channel realizations that are most adverse for covertness and reliability generally occur at different corners of the uncertainty set. This creates a fundamental trade-off in secure system design. We derive a closed-form lower bound on the worst-case guaranteed number of covert qubits that can be transmitted reliably, identify a sharp feasibility boundary beyond which the guaranteed payload drops to zero, and quantify the security penalty caused by uncertainty. We validate the covertness term with QuTiP simulations of a four-mode bosonic model and combine it with an analytical reliability bound to evaluate the robust payload. Our results move covert quantum communication from nominal perfect-knowledge analysis to certified worst-case operation under uncertainty.
• Abstract（参考訳）: 被覆量子通信は通常、透過率や背景雑音などのチャネルパラメータが完全に知られ、一定であるという理想的な仮定の下で解析される。 衛星、ファイバー、自由空間を含む現実的な光リンクでは、これらのパラメータは環境変動、校正ノイズ、推定誤差によって異なる。 本稿では,透過率と熱雑音の両面に不確実性がある化合物量子光学チャネル上の秘密量子通信について検討し,全ての許容チャネル実現の保証を導出する。 我々は、不確実性の下で、隠蔽性と信頼性の両方を認証するための堅牢なフレームワークを開発する。 中心的な発見は、最悪のパラメータ値を既知のチャネル境界に挿入するだけでは、ロバスト性を得ることができないことである。 これにより、セキュアなシステム設計における基本的なトレードオフが生まれる。 最短ケースで保証される秘密キュービット数の閉形式下限を導出し、保証されたペイロードがゼロに落ちるようなシャープな実現可能性境界を識別し、不確実性に起因するセキュリティペナルティを定量化する。 本研究では,4モードボソニックモデルのQuTiPシミュレーションを用いて秘密度項を検証し,ロバストペイロードを評価するための解析的信頼性と組み合わせた。 本研究は,量子通信を完全知識解析から不確実性下での最悪の動作に移行した。

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