論文の概要: Noise Resilience of Quantum Key Distribution Protocols Secured Against Independent Attacks With One-Way Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.11857v1
- Date: Mon, 13 Jul 2026 17:42:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-14 17:47:21.577796
- Title: Noise Resilience of Quantum Key Distribution Protocols Secured Against Independent Attacks With One-Way Communication
- Title（参考訳）: ワンウェイ通信による独立攻撃に対する量子鍵分配プロトコルの耐雑音性
- Abstract要約: 本稿ではQKDプロトコルの効率を定量化するノイズベースメトリクスを提案する。
一般の単一ビットQKDプロトコルの耐雑音性を比較する。
我々は,6状態プロトコルが雑音に対する最大の抵抗を達成できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8716489049729736
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the resilience to noise of single-qubit quantum key distribution (QKD) protocols in the scenario of security against independent eavesdropping attacks and key distillation based on one-way classical communication. To this end, we introduce a noise-based metric that quantifies the efficiency of QKD protocols. Within this framework, we analyze the maximal noise levels that allow Alice and Bob to asymptotically establish a secure secret key. Using this assumption, we compare the noise tolerance of general single-qubit QKD protocols, in particular the BB84, B92, E91, and six-state protocols. Our main result determines the noise level threshold for QKD allowing one to distill an asymptotically secure secret key. Additionally, we demonstrate that the six-state protocol achieves the greatest resistance to noise while simultaneously yielding a higher post-selection efficiency than the other analyzed single-qubit protocols, confirming its robustness within the considered security model. Finally, we perform an analysis of the proposed noise-based metric and the conventional quantum bit error rate (QBER) metric.
- Abstract（参考訳）: 単一量子ビット量子鍵分布(QKD)プロトコルの独立な盗聴攻撃に対するセキュリティと一方通行の古典的通信に基づく鍵蒸留のシナリオにおける耐雑音性について検討する。
そこで本研究では,QKDプロトコルの効率を定量化するノイズベースメトリックを提案する。
本フレームワークでは,AliceとBobが漸近的にセキュアな秘密鍵を確立できる最大雑音レベルを解析する。
この仮定を用いて、一般的な単一ビットQKDプロトコル、特にBB84、B92、E91、および6状態プロトコルの耐雑音性を比較する。
本研究の主な結果はQKDの雑音レベル閾値を決定することで,漸近的にセキュアな秘密鍵を蒸留することができる。
さらに,6状態プロトコルは,他の解析されたシングルキュービットプロトコルよりも高い選択効率を示しながら,ノイズに対する最大の耐性を実現することを実証し,その堅牢性を確認した。
最後に,提案したノイズベースメトリックと従来の量子ビット誤り率(QBER)メトリックの分析を行う。
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