Fugu-MT 論文翻訳(概要): Quantum-Resistant Quantum Teleportation

論文の概要: Quantum-Resistant Quantum Teleportation

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.16101v1
Date: Fri, 17 Apr 2026 14:36:22 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.953421
Title: Quantum-Resistant Quantum Teleportation
Title（参考訳）: 量子抵抗型量子テレポーテーション
Authors: Xin Jin, Nitish Kumar Chandra, Mohadeseh Azari, Jinglei Cheng, Zilin Shen, Kaushik P. Seshadreesan, Junyu Liu,
Abstract要約: 量子後暗号(PQC)で保護された量子耐性量子テレポーテーションフレームワークを提案する。 PQCを古典的な制御ビットに適用することにより、QRQTは量子テレポーテーションの古典的な攻撃面を除去する。本研究では,古典的暗号解析と量子デコヒーレンスに反する時間依存性により,古典的量子攻撃確率が非単調なベル形状のプロファイルを示すことを示す。
参考スコア（独自算出の注目度）: 14.393446912575362
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We propose a quantum-resistant quantum teleportation (QRQT) framework protected by post-quantum cryptography (PQC) to secure the classical correction channel, which is vulnerable to quantum adversaries. By applying PQC to the classical control bits, QRQT eliminates the classical attack surface of quantum teleportation. Our analysis reveals that quantum memory is a hidden bottleneck linking physical and computational security: its finite coherence time simultaneously limits communication distance, constrains tolerable PQC overhead, and restricts the adversary attack window. Under realistic parameters (1 ms coherence, fiber-optic propagation), the maximum secure teleportation distance ranges from 191 km (FrodoKEM-1344) to 199 km (Kyber512). We show that the joint classical-quantum attack probability exhibits a non-monotonic, Bell-shaped profile due to the opposing time dependencies of classical cryptanalysis and quantum decoherence, establishing a bounded optimal attack window beyond which adversarial success decays exponentially. We further analyze how leakage of classical correction bits affects teleportation security under four stochastic leakage models: independent exponential, sequential, burst, and correlated leakage, also accounting for amplitude damping on the shared Bell pair. For each scenario, we derive closed-form expressions for the average Holevo quantity and teleportation fidelity as functions of time, providing measurement-independent upper bounds on extractable information and guiding the design of leakage-resilient quantum communication protocols.
Abstract（参考訳）: 本稿では,量子暗号(PQC)で保護された量子抵抗型量子テレポーテーション(QRQT)フレームワークを提案する。 PQCを古典的な制御ビットに適用することにより、QRQTは量子テレポーテーションの古典的な攻撃面を除去する。その有限コヒーレンス時間は通信距離を同時に制限し、制約は許容可能なPQCオーバーヘッドを制限し、敵の攻撃窓を制限します。現実的なパラメータ(1msコヒーレンス、光伝搬)の下では、最大安全なテレポーテーション距離は191 km (FrodoKEM-1344) から199 km (Kyber512) である。本研究では,古典的暗号解析と量子デコヒーレンスに反する時間依存性により,古典的量子攻撃確率が非単調なベル形状のプロファイルを示すことを示す。さらに,従来の補正ビットの漏洩が,独立指数,シーケンシャル,バースト,相関リークの4つの確率的リークモデルの下でのテレポーテーションセキュリティに与える影響を解析し,共有ベル対の振幅減衰を考慮に入れた。各シナリオに対して、平均ホレボ量とテレポーテーションの忠実度を時間関数として、抽出可能な情報に対する測定非依存な上限を提供し、リーク耐性量子通信プロトコルの設計を導く閉形式式を導出する。

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