論文の概要: Quaternary-Squeeze Quantum Identity Authentication: Direction-Scaling Security via Single-Mode Squeezed Light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.09162v1
• Date: Fri, 10 Jul 2026 07:31:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.805724
• Title: Quaternary-Squeeze Quantum Identity Authentication: Direction-Scaling Security via Single-Mode Squeezed Light
• Title（参考訳）: 4次スクイーズ量子アイデンティティ認証:単一モードスクイーズ光による方向スケーリングセキュリティ
• Abstract要約: セキュア通信システムにとって重要な技術として量子ID認証(QIA)が登場している。 本稿では, 圧縮光場の非古典的特性に基づく新しいQIAプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.87244033582479
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum identity authentication (QIA) has emerged as a crucial technology for secure communication systems, particularly in the burgeoning era of quantum communications. This paper proposes a novel QIA protocol based on non-classical characteristics of squeezed light fields. By exploiting quantum noise reduction properties of quadrature squeezed coherent states, the protocol fundamentally thwarts eavesdropping attempts by Heisenberg-limited uncertainty constraints. The fidelity parameter for decoy states is utilized to detect spoofing attacks, and the dynamic key update mechanism fundamentally eliminates vulnerabilities caused by key reuse. Security information ratio analysis shows that the protocol is able to resist Gaussian-cloner attacks and detect eavesdropping. Moreover, the security threshold can be further enhanced with higher squeezing, allowing tunable protection levels adaptable to different threat scenarios. Compared with binary-squeezed protocols, our proposed four-direction (quaternary-dimensional) squeezing halves the eavesdropper's guessing probability and enlarges the fidelity gap by 29% tightening the discrimination threshold without relying on extra hardware, thus facilitating practical implementation.
• Abstract（参考訳）: 量子アイデンティティ認証(QIA)は、特に量子通信の急成長期において、セキュアな通信システムにとって重要な技術として登場した。 本稿では, 圧縮光場の非古典的特性に基づく新しいQIAプロトコルを提案する。 二次圧縮コヒーレント状態の量子ノイズ低減特性を利用することで、このプロトコルはハイゼンベルク制限の不確実性制約による盗聴を根本的に阻止する。 デコイ状態の忠実度パラメータを用いてスプーフィング攻撃を検出し、動的キー更新機構は鍵再利用による脆弱性を根本的に排除する。 セキュリティ情報比分析は、プロトコルがガウスクローズナー攻撃に抵抗し、盗聴を検出することができることを示している。 さらに、セキュリティしきい値をさらに高めることによって、さまざまな脅威シナリオに適応可能な調整可能な保護レベルを実現することができる。 二進法と比較して、提案した4方向(四次元)のスクイーズ法は、盗聴者の推測確率を半減し、余分なハードウェアに頼ることなく、識別閾値を29%引き締めることにより、フィデリティギャップを拡大し、実用的な実装を容易にする。

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