論文の概要: Tunable M-Ary Quantum Secure Direct Communication via Correlation-Histogram Modulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.02858v1
• Date: Fri, 03 Jul 2026 01:42:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-07 22:26:29.43573
• Title: Tunable M-Ary Quantum Secure Direct Communication via Correlation-Histogram Modulation
• Title（参考訳）: 相関ヒストグラム変調によるTunable M-Ary Quantum Secure Direct Communication
• Abstract要約: 本稿では,双方向の絡み合いに基づく量子セキュアダイレクト通信プロトコルを提案する。 このプロトコルは固定された2量子偏光ヒルベルト空間を使用し、受信機における標準の偶然に基づく偏光測定のみを使用する。 このプロトコルは、固定アルファベットの双方向QSDCでは利用できないプロトコルレベルの設計パラメータを導入している。
• 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: We propose a two-way entanglement-based quantum secure direct communication (QSDC) protocol in which information is encoded as the value of a continuously tunable parameter and decoded from empirically estimated joint-outcome histograms over windows of detected pairs. The protocol uses a fixed two-qubit polarization Hilbert space and only standard coincidence-based polarization measurement at the receiver, with the symbol alphabet enlarged not by increasing the carrier Hilbert-space dimension but by exploiting temporal integration over a window of pairs to resolve distinguishable joint-outcome probability distributions. Under an idealized model in which the source is maximally entangled, the encoding operation is strictly local, and the channel imprints no parameter-dependent signature on the traveling photon, the reduced state of the traveling photon is maximally mixed and independent of the encoded parameter. Consequently, passive interception of the in-flight subsystem alone yields no information about the encoded message. We further develop a quantitative trace-distance framework for bounding any parameter-dependent leakage that may arise from non-ideal channel and device effects in practical implementations. The protocol introduces protocol-level design parameters not available in fixed-alphabet two-way QSDC, specifically a runtime-tunable alphabet size and native support for continuous-time analog modulation, which may be advantageous in operating environments where channel conditions vary on protocol-relevant timescales.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、連続的な調整可能なパラメータの値として情報を符号化し、検出されたペアのウィンドウ上で実験的に推定された共同出力ヒストグラムから復号する、双方向の絡み合いに基づく量子セキュアダイレクト通信(QSDC)プロトコルを提案する。 このプロトコルは、固定された2量子偏光ヒルベルト空間と、受信機における標準の偶然に基づく偏光測定のみを用いており、シンボルアルファベットは、キャリアヒルベルト空間次元を増大させるのではなく、ペアのウィンドウ上の時間積分を利用して、区別可能な合同出力確率分布を解くことによって拡張される。 ソースが最大絡み合っている理想化されたモデルの下では、符号化動作は厳密に局所的であり、チャネルは走行光子にパラメータ依存の署名を印字せず、走行光子の減少状態を最大混合し、符号化されたパラメータから独立させる。 その結果、飛行中のサブシステムの受動的インターセプションだけでは、符号化されたメッセージに関する情報は得られない。 さらに,非理想チャネルやデバイス効果から生じる可能性のあるパラメータ依存リークをバウンダリングするための定量的なトレース距離フレームワークを開発した。 このプロトコルは、固定アルファベットの双方向QSDCでは利用できないプロトコルレベルの設計パラメータ、具体的には実行時可変のアルファベットサイズと連続時間アナログ変調のネイティブサポートを導入する。

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