論文の概要: Unconditional Security of Discrete-Modulated CV-QKD from Infinite-Dimensional MEAT

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16105v1
• Date: Mon, 14 Sep 2026 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.154465
• Title: Unconditional Security of Discrete-Modulated CV-QKD from Infinite-Dimensional MEAT
• Title（参考訳）: 離散変調CV-QKDの無限次元MEATからの無条件安全性
• Abstract要約: DM CV-QKDプロトコルのコヒーレント攻撃に対する最初の完全構成可能な有限サイズセキュリティ証明を導入する。 その結果、鍵レートは既知のレートを回復し、集団攻撃に基づいて確立された有限サイズ境界を上回ります。 我々の研究は長年のギャップを埋め、厳格な構成可能なセキュリティ基盤の上に実験的に魅力的なCV-QKDプロトコルを配置する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6999740786886536
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Discrete-Modulated (DM) Continuous-Variable (CV) Quantum Key Distribution (QKD) is an experimentally attractive approach to quantum cryptography, offering high key rates over metropolitan-scale distances while relying on state-of-the-art telecom infrastructure. However, a fundamental gap has remained between this experimental promise and rigorous security: for more than two decades, DM CV-QKD has lacked a complete composable finite-size security proof against coherent attacks. Existing works either restrict the adversary to collective attacks, impose additional finite-dimensional assumptions, apply only to specific modulation formats, or fail to recover the known asymptotic rates. Here, we resolve this longstanding problem by establishing the first complete composable finite-size security proof for DM CV-QKD protocols against coherent attacks, incorporating imperfect detectors and both fixed- and variable-length protocol variants. Our proof introduces two central results of broader interest: an infinite-dimensional marginal-constrained entropy accumulation theorem (iMEAT) and a rigorous dimension-reduction technique that makes the infinite-dimensional security bounds numerically tractable. The resulting key rates recover the known asymptotic rates and outperform established finite-size bounds based on collective attacks, while yielding positive key rates beyond $70$km for experimentally relevant block sizes and parameters. Thus, our work closes a longstanding gap and places an experimentally attractive class of CV-QKD protocols on a rigorous composable security footing and provides a pathway towards their practical deployment.
• Abstract（参考訳）: Discrete-Modulated (DM) Continuous-Variable (CV) Quantum Key Distribution (QKD) は量子暗号に対する実験的に魅力的なアプローチであり、最先端の通信インフラに依存しながら大都市圏距離よりも高い鍵レートを提供する。 しかし、この実験的な約束と厳格なセキュリティの間には根本的なギャップが残っており、DM CV-QKDは20年以上にわたって、コヒーレント攻撃に対する完全な構成可能な有限サイズのセキュリティ証明を欠いていた。 既存の作業は、敵の集団攻撃を制限するか、追加の有限次元の仮定を課すか、特定の変調形式にのみ適用するか、または既知の漸近率の回復に失敗するかのどちらかである。 本稿では,コヒーレント攻撃に対するDM CV-QKDプロトコルの最初の完全構成可能な有限サイズセキュリティ証明を確立し,不完全検出器と可変長プロトコルの両変種を組み込むことにより,この長年の課題を解決する。 証明では, 無限次元境界制約エントロピー累積定理 (iMEAT) と, 無限次元のセキュリティ境界を数値的に抽出可能な厳密な次元還元法という, より広い関心を持つ2つの中心的な結果を紹介した。 その結果得られた鍵レートは、既知の漸近速度を回復し、集団攻撃に基づいて確立された有限サイズ境界を上回り、実験的に関連するブロックサイズとパラメータに対して70$kmを超える正の鍵レートを得る。 このように、我々の研究は長年のギャップを埋め、厳格な構成可能なセキュリティ基盤の上に実験的に魅力的なCV-QKDプロトコルを配置し、その実践的な展開への道筋を提供する。

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