論文の概要: Symbol-Oriented Quantum Communication via Temporal-Mode Multiplexing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.05038v1
• Date: Wed, 05 Aug 2026 16:48:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.999303
• Title: Symbol-Oriented Quantum Communication via Temporal-Mode Multiplexing
• Title（参考訳）: 時間モード多重化によるシンボル指向量子通信
• Authors: Ali Vahedi, Parsa Mahdavifar,
• Abstract要約: 有限アルファベットから時相モードに記号を符号化する量子支援型古典通信プロトコルを導入・解析する。 ランダムな推定条件下での完全回復における成功確率の理論的上限を導出する。 我々は、意図された、失われたアルファベットを特徴付け、シンボルセットモードの集合攻撃バウンドを導出し、構成可能なセキュリティのためのオープンな課題を特定する。
• 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 introduce and analyze a quantum-assisted classical communication protocol that encodes symbols from a finite alphabet onto temporal modes using the LM05 operation as a building block. The protocol applies a bit-flip gate independently to temporal slots corresponding to message symbols, yielding a tensor product of LM05 operations on parallel channels. This tensor product structure enables collective attacks not covered by standard LM05 security proofs. We derive a theoretical upper bound on the success probability for complete recovery under random guessing, accounting for the receiver's 50\% guessing ability on lost photons, and emphasize that this bound assumes perfect loss identification. We characterize the intended transmission, derive an asymptotic collective-attack bound for the symbol-set mode, and identify open challenges for composable security. The protocol is not a standalone Quantum Secure Direct Communication scheme, as the classical ordering information requires encryption. For a 53-symbol alphabet, the optimistic 1\% success bound occurs at about 0.8 kilometers under zero QBER and reduces to about 0.6 kilometers for QBER equals 0.01; practical constraints severely limit performance.
• Abstract（参考訳）: 我々は、LM05演算をビルディングブロックとして使用して、有限アルファベットから時間モードにシンボルを符号化する量子支援型古典的通信プロトコルを導入・解析する。 このプロトコルはメッセージシンボルに対応する時間スロットに独立してビットフリップゲートを適用し、並列チャネル上のLM05操作のテンソル積を生成する。 このテンソル製品構造は、標準のLM05セキュリティ証明でカバーされていない集団攻撃を可能にする。 ランダムな推定による完全回復確率の理論的上限を導出し、損失光子に対するレシーバの50%の推定能力を考慮し、この限界が完全な損失識別を前提としていることを強調する。 我々は、意図した送信を特徴付け、シンボルセットモードの漸近的集団攻撃を誘導し、構成可能なセキュリティのためのオープンな課題を特定する。 このプロトコルは、古典的な注文情報は暗号化を必要とするため、スタンドアロンの量子セキュアダイレクト通信スキームではない。 53記号のアルファベットでは、楽観的な1\%の成功限界は、QBER0の約0.8kmで発生し、QBERの約0.6kmは0.01に減少する。

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