論文の概要: Arbitrarily Loss-Tolerant Quantum Position Verification in a Single Execution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.25037v1
• Date: Tue, 23 Jun 2026 18:00:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.108317
• Title: Arbitrarily Loss-Tolerant Quantum Position Verification in a Single Execution
• Title（参考訳）: 単一実行における任意損失耐性量子位置検証
• Authors: Llorenç Escolà-Farràs, Boris Škorić, Florian Speelman,
• Abstract要約: 量子位置検証(QPV)は、信頼できない証明者の空間的位置を証明しようとする。 量子位置検証(QPV)は、信頼できない証明者の空間的位置を証明しようとする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8921166277011348
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum position verification (QPV) seeks to certify the spatial location of an untrusted prover, but is challenged fundamentally by entanglement-based attacks and experimentally by photon loss. Both issues were addressed separately in different works and were simultaneously resolved for sequentially repeated protocols in \textit{Phys.\ Rev.\ Lett.}\ \textbf{135},~260801 via a commitment-based modification that renders security independent of transmission losses. However, single-execution protocols are preferable in practice, and the original techniques do not extend to the parallel setting due to their reliance on sequential structure. We overcome this by utilizing different techniques based on no-signalling correlations, lifting the commitment modification to the parallel regime while preserving the security guarantees of the underlying QPV protocol. Applying this to a BB84-based QPV protocol suitable for near-term implementation and secure against bounded-entanglement adversaries, we prove that fixing a threshold~$k$ on the number of successfully committed qubits yields an adversarial acceptance probability that decays exponentially in~$k$. The resulting protocol maintains robustness to noise levels of up to~$3.7\%$ and remains secure under arbitrarily slow quantum communication, as does the original protocol. This yields the first fully loss-tolerant single-shot QPV protocol secure against entangled attackers, making QPV feasible over arbitrary distances. Finally, we refine the sequential analysis and obtain improved quantitative parameters for experimental implementations.
• Abstract（参考訳）: 量子位置検証(QPV)は、信頼できない証明者の空間的位置を証明しようとするが、基本的には絡み合いに基づく攻撃と実験的に光子損失によって挑戦される。 どちらの問題も異なる作業で個別に対処され、同時に \textit{Phys.com で逐次繰り返されるプロトコルに対して解決された。 に登場。 と記す。 }\ \textbf{135},~260801 via a commitment-based modified that render security independent from transmission loss。 しかし、実際には単一実行プロトコルが好まれており、元のテクニックはシーケンシャルな構造に依存しているため、並列設定にまで拡張されない。 我々は、非シグナリング相関に基づく異なる手法を活用し、基礎となるQPVプロトコルのセキュリティ保証を維持しながら、並列状態へのコミットメント修正を解除することでこれを克服する。 これをBB84ベースのQPVプロトコルに適用し、有界な絡み合った敵に対する安全を確保することにより、達成されたコミットキュービット数に対するしきい値~$k$の固定が、指数関数的に−$k$で崩壊する逆受容確率をもたらすことを証明した。 結果として生じるプロトコルは、最大3.7 %$までのノイズレベルに対するロバスト性を維持し、元のプロトコルと同様に、任意に遅い量子通信の下では安全である。 これにより、完全な損失耐性を持つ最初のシングルショットQPVプロトコルが、絡み合った攻撃者に対して安全であり、任意の距離でQPVを実現することができる。 最後に, 逐次解析を改良し, 実験結果の定量的パラメータを改良した。

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