Forbedring af ydeevnen af dobbeltfelts kvantenøgledistribution med Advantage-destillationsteknologi

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Forbedring af ydeevnen af dobbeltfelts kvantenøgledistribution med fordel destillationsteknologi PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Hong-Wei Li¹, Rui-Qiang Wang², Chun-Mei Zhang³og Qing-Yu Cai⁴

¹Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography, SSF IEU, Zhengzhou 450000, Kina
²CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology i Kina, Hefei, Anhui 230026, Kina
³Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Post and Telecommunications, Nanjing 210003, Kina
⁴School of Information and Communication Engineering, Hainan University, Haikou 570228, Kina

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

I dette arbejde anvender vi fordelsdestillationsmetoden til at forbedre ydeevnen af et praktisk dobbeltfelt kvantenøgledistributionssystem under kollektivt angreb. Sammenlignet med det tidligere analyseresultat givet af Maeda, Sasaki og Koashi [Nature Communication 10, 3140 (2019)], vil den maksimale transmissionsafstand opnået med vores analysemetode blive øget fra 420 km til 470 km. Ved at øge den tabsuafhængige fejljusteringsfejl til 12 %, kan den tidligere analysemetode ikke overvinde hastighedsafstandsgrænsen. Vores analysemetode kan dog stadig overvinde hastighedsafstanden, når fejljusteringsfejlen er 16 %. Mere overraskende beviser vi, at dobbeltfelts kvantenøgledistribution kan generere positiv sikker nøgle, selvom fejljusteringsfejlen er tæt på 50%, og vores analysemetode kan således forbedre ydeevnen af et praktisk dobbeltfelt kvantenøgledistributionssystem betydeligt.

► BibTeX-data

@article{Li2023improving, doi = {10.22331/q-2023-12-06-1201}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-12-06-1201}, title = {Improving the ydeevne af dobbeltfelts kvantenøgledistribution med fordelsdestillationsteknologi}, forfatter = {Li, Hong-Wei og Wang, Rui-Qiang og Zhang, Chun-Mei og Cai, Qing-Yu}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, bind = {7}, sider = {1201}, måned = dec, år = {2023} }

► Referencer

[1] Charles H. Bennett og Gilles Brassard. "Kvantekryptografi: Offentlig nøgledistribution og møntkastning". Teoretisk datalogi 560, 7-11 (2014).
https:///doi.org/10.1016/j.tcs.2014.05.025

[2] Hoi-Kwong Lo og Hoi Fung Chau. "Ubetinget sikkerhed for kvantenøglefordeling over vilkårligt lange afstande". Science 283, 2050-2056 (1999).
https://doi.org/10.1126/science.283.5410.2050

[3] Peter W Shor og John Preskill. "Simpelt bevis på sikkerheden af bb84 kvantenøgledistributionsprotokollen". Physical Review Letters 85, 441 (2000).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.441

[4] Renato Renner. "Sikkerhed for kvantenøglefordeling". International Journal of Quantum Information 6, 1-127 (2008).
https:///doi.org/10.1142/S0219749908003256

[5] Valerio Scarani, Helle Bechmann-Pasquinucci, Nicolas J Cerf, Miloslav Dušek, Norbert Lütkenhaus og Momtchil Peev. "Sikkerheden ved praktisk kvantenøgledistribution". Anmeldelser af Modern Physics 81, 1301 (2009).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1301

[6] Hong-Wei Li, Shuang Wang, Jing-Zheng Huang, Wei Chen, Zhen-Qiang Yin, Fang-Yi Li, Zheng Zhou, Dong Liu, Yang Zhang, Guang-Can Guo, et al. "At angribe et praktisk kvante-nøgle-fordelingssystem med bølgelængdeafhængig strålesplitter og multibølgelængdekilder". Fysisk anmeldelse A 84, 062308 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.84.062308

[7] Lars Lydersen, Carlos Wiechers, Christoffer Wittmann, Dominique Elser, Johannes Skaar og Vadim Makarov. "Hacking af kommercielle kvantekryptografisystemer ved skræddersyet skarp belysning". Nature Photonics 4, 686-689 (2010).
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2010.214

[8] Hong-Wei Li, Zheng-Mao Xu og Qing-Yu Cai. "Lille uperfekt tilfældighed begrænser sikkerheden ved kvantenøglefordeling". Fysisk anmeldelse A 98, 062325 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.062325

[9] Samuel L Braunstein og Stefano Pirandola. "Sidekanalfri kvantenøgledistribution". Physical Review Letters 108, 130502 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.130502

[10] Hoi-Kwong Lo, Marcos Curty og Bing Qi. "Måleenhedsuafhængig kvantenøglefordeling". Physical Review Letters 108, 130503 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.130503

[11] Leong-Chuan Kwek, Lin Cao, Wei Luo, Yunxiang Wang, Shihai Sun, Xiangbin Wang og Ai Qun Liu. "Chip-baseret kvantenøglefordeling". AAPPS Bulletin 31 (2021).
https://doi.org/10.1007/s43673-021-00017-0

[12] Stefano Pirandola, Riccardo Laurenza, Carlo Ottaviani og Leonardo Banchi. "Grundlæggende grænser for repeaterløs kvantekommunikation". Nature Communications 8, 15043 (2017).
https:///doi.org/10.1038/ncomms15043

[13] Marco Lucamarini, Zhiliang L Yuan, James F Dynes og Andrew J Shields. "Overvindelse af hastigheds-afstandsgrænsen for kvantenøglefordeling uden kvanterepeatere". Nature 557, 400–403 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0066-6

[14] Xiongfeng Ma, Pei Zeng og Hongyi Zhou. "Fasematchende kvantenøglefordeling". Fysisk gennemgang X 8, 031043 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031043

[15] Xiang-Bin Wang, Zong-Wen Yu og Xiao-Long Hu. "Tvillingfelts kvantenøglefordeling med stor fejljusteringsfejl". Fysisk anmeldelse A 98, 062323 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.062323

[16] Chaohan Cui, Zhen-Qiang Yin, Rong Wang, Wei Chen, Shuang Wang, Guang-Can Guo og Zheng-Fu Han. "Tvillingfelts kvantenøglefordeling uden faseeftervalg". Fysisk gennemgang anvendt 11, 034053 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.11.034053

[17] Marcos Curty, Koji Azuma og Hoi-Kwong Lo. "Simpelt sikkerhedsbevis for kvantenøglefordelingsprotokol af dobbeltfeltstype". npj Quantum Information 5, 64 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0175-6

[18] Jie Lin og Norbert Lütkenhaus. "Simpel sikkerhedsanalyse af fase-matchende måleenhed-uafhængig kvantenøglefordeling". Fysisk anmeldelse A 98, 042332 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042332

[19] Kento Maeda, Toshihiko Sasaki og Masato Koashi. "Repeaterløs kvantenøglefordeling med effektiv finite-key analyse, der overvinder hastighedsafstandsgrænsen". Nature Communications 10, 3140 (2019).
https:///doi.org/10.1038/s41467-019-11008-z

[20] Guillermo Currás-Lorenzo, Álvaro Navarrete, Koji Azuma, Go Kato, Marcos Curty og Mohsen Razavi. "Stram finite-key sikkerhed til tvillingfelts kvantenøgledistribution". npj Quantum Information 7, 22 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00345-3

[21] Guillermo Currás-Lorenzo, Lewis Wooltorton og Mohsen Razavi. "Tvillingfelts kvantenøglefordeling med fuldstændig diskret faserandomisering". Fysisk gennemgang anvendt 15, 014016 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.014016

[22] M Minder, M Pittaluga, GL Roberts, M Lucamarini, JF Dynes, ZL Yuan og AJ Shields. "Eksperimentel kvantenøglefordeling ud over den repeaterløse hemmelige nøglekapacitet". Nature Photonics 13, 334-338 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41566-019-0377-7

[23] Xiaoqing Zhong, Jianyong Hu, Marcos Curty, Li Qian og Hoi-Kwong Lo. "Proof-of-princip eksperimentel demonstration af tvillingfelts type kvantenøglefordeling". Physical Review Letters 123, 100506 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.100506

[24] Yang Liu, Zong-Wen Yu, Weijun Zhang, Jian-Yu Guan, Jiu-Peng Chen, Chi Zhang, Xiao-Long Hu, Hao Li, Cong Jiang, Jin Lin, et al. "Eksperimentel dobbeltfelts kvantenøglefordeling gennem afsendelse eller ikke afsendelse". Physical Review Letters 123, 100505 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.100505

[25] Shuang Wang, De-Yong He, Zhen-Qiang Yin, Feng-Yu Lu, Chao-Han Cui, Wei Chen, Zheng Zhou, Guang-Can Guo og Zheng-Fu Han. "Slå den fundamentale rate-distance grænse i et proof-of-principe kvante nøgle distributionssystem". Fysisk gennemgang X 9, 021046 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.9.021046

[26] Hui Liu, Cong Jiang, Hao-Tao Zhu, Mi Zou, Zong-Wen Yu, Xiao-Long Hu, Hai Xu, Shizhao Ma, Zhiyong Han, Jiu-Peng Chen, Yunqi Dai, Shi-Biao Tang, Weijun Zhang, Hao Li, Lixing You, Zhen Wang, Yong Hua, Hongkun Hu, Hongbo Zhang, Fei Zhou, Qiang Zhang, Xiang-Bin Wang, Teng-Yun Chen og Jian-Wei Pan. "Felttest af dobbeltfelts kvantenøgledistribution gennem afsendelse-eller-ikke-afsendelse over 428 km". Physical Review Letters 126, 250502 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.250502

[27] Jiu-Peng Chen, Chi Zhang, Yang Liu, Cong Jiang, Wei-Jun Zhang, Zhi-Yong Han, Shi-Zhao Ma, Xiao-Long Hu, Yu-Huai Li, Hui Liu, Fei Zhou, Hai-Feng Jiang, Teng-Yun Chen, Hao Li, Li-Xing You, Zhen Wang, Xiang-Bin Wang, Qiang Zhang og Jian-Wei Pan. "Tvillingfelts kvantenøglefordeling over en 511 km lang optisk fiber, der forbinder to fjerne storbyområder". Nature Photonics 15, 570-575 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00828-5

[28] Shuang Wang, Zhen-Qiang Yin, De-Yong He, Wei Chen, Rui-Qiang Wang, Peng Ye, Yao Zhou, Guan-Jie Fan-Yuan, Fang-Xiang Wang, Yong-Gang Zhu, Pavel V Morozov, Alexander V Divochiy, Zheng Zhou, Guang-Can Guo og Zheng-Fu Han. "Tvillingfelts kvantenøglefordeling over 830 km fiber". Nature Photonics 16, 154-161 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00928-2

[29] Hua-Lei Yin og Zeng-Bing Chen. "Kohærent-tilstandsbaseret tvillingfelts kvantenøglefordeling". Scientific Reports 9, 14918 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-50429-0

[30] Mario Mastriani og Sundaraja Sitharama Iyengar. "Satellit kvanterepeatere til et kvanteinternet". Quantum Engineering 2, e55 (2020).
https://doi.org/10.1002/que2.55

[31] Xiao-Min Hu, Cen-Xiao Huang, Yu-Bo Sheng, Lan Zhou, Bi-Heng Liu, Yu Guo, Chao Zhang, Wen-Bo Xing, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li og Guang-Can Guo. "Langdistance sammenfiltringsrensning til kvantekommunikation". Physical Review Letters 126, 010503 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.010503

[32] Gui-Lu Long, Dong Pan, Yu-Bo Sheng, Qikun Xue, Jianhua Lu og Lajos Hanzo. "En evolutionær vej for kvanteinternettet, der er afhængig af sikre klassiske repeatere". IEEE Network 36, 82–88 (2022).
https:///doi.org/10.1109/MNET.108.2100375

[33] Ueli M Maurer. "Hemmelig nøgleaftale ved offentlig diskussion fra fælles information". IEEE Transactions on Information Theory 39, 733-742 (1993).
https:///doi.org/10.1109/18.256484

[34] Barbara Kraus, Cyril Branciard og Renato Renner. "Sikkerhed af kvante-nøgle-distributionsprotokoller ved hjælp af to-vejs klassisk kommunikation eller svage kohærente impulser". Physical Review A 75, 012316 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012316

[35] Joonwoo Bae og Antonio Acín. "Nøgledestillation fra kvantekanaler ved hjælp af tovejskommunikationsprotokoller". Physical Review A 75, 012334 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012334

[36] Gláucia Murta, Filip Rozpędek, Jérémy Ribeiro, David Elkouss og Stephanie Wehner. "Nøglesatser for kvantenøglefordelingsprotokoller med asymmetrisk støj". Fysisk anmeldelse A 101, 062321 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.062321

[37] Ernest Y.-Z. Tan, Charles C.-W. Lim og Renato Renner. "Fordel destillation til enhedsuafhængig kvantenøglefordeling". Physical Review Letters 124, 020502 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.020502

[38] Dagmar Bruß. "Optimal aflytning i kvantekryptografi med seks tilstande". Physical Review Letters 81, 3018 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.3018

[39] Vandt-unge Hwang. "Kvantenøgledistribution med stort tab: mod global sikker kommunikation". Physical Review Letters 91, 057901 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.057901

[40] Xiang-Bin Wang. "Slå det foton-tal-spaltende angreb i praktisk kvantekryptografi". Physical Review Letters 94, 230503 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.230503

[41] Hoi-Kwong Lo, Xiongfeng Ma og Kai Chen. "Decoy state quantum key distribution". Physical Review Letters 94, 230504 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.230504

[42] Hong-Wei Li, Chun-Mei Zhang, Mu-Sheng Jiang og Qing-Yu Cai. "Forbedring af ydeevnen af praktisk lokketilstand kvantenøglefordeling med fordel destillationsteknologi". Communications Physics 5, 53 (2022).
https://doi.org/10.1038/s42005-022-00831-4

[43] Daniel Gottesman og Hoi-Kwong Lo. "Bevis for sikkerhed for kvantenøgledistribution med to-vejs klassisk kommunikation". IEEE Transactions on Information Theory 49, 457–475 (2003).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2002.807289

[44] Rui-Qiang Wang, Chun-Mei Zhang, Zhen-Qiang Yin, Hong-Wei Li, Shuang Wang, Wei Chen, Guang-Can Guo og Zheng-Fu Han. "Fasematchende kvantenøglefordeling med fordel destillation". New Journal of Physics 24, 073049 (2022).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac8115

[45] Zong-Wen Yu, Xiao-Long Hu, Cong Jiang, Hai Xu og Xiang-Bin Wang. "Sende-eller-ikke-sende tvillingfelts kvantenøglefordeling i praksis". Scientific Reports 9, 3080 (2019).
https:///doi.org/10.1038/s41598-019-39225-y

[46] Hai Xu, Zong-Wen Yu, Cong Jiang, Xiao-Long Hu og Xiang-Bin Wang. "Sende-eller-ikke-sende twin-field quantum key distribution: Breaking the direct transmission key rate". Fysisk anmeldelse A 101, 042330 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.042330

[47] Xiao-Long Hu, Cong Jiang, Zong-Wen Yu og Xiang-Bin Wang. "Sende-eller-ikke-sende tvillingfeltsprotokol til kvantenøglefordeling med asymmetriske kildeparametre". Physical Review A 100, 062337 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.062337

[48] Marco Tomamichel. "En ramme for ikke-asymptotisk kvanteinformationsteori". Doktorafhandling. ETH Zürich. Zürich (2012).
https:///doi.org/10.3929/ethz-a-7356080

[49] Jaikumar Radhakrishnan og Amnon Ta-Shma. "Grænser for dispergeringsmaskiner, ekstraktorer og dybde-to superkoncentratorer". SIAM Journal on Discrete Mathematics 13, 2–24 (2000).
https:///doi.org/10.1137/S0895480197329508

[50] Wassily Hoeffding. "Sandsynlighedsuligheder for summer af afgrænsede stokastiske variable". Journal of the American Statistical Association 58, 13–30 (1963).
https:///doi.org/10.2307/2282952

Citeret af

[1] Li-Wen Hu, Chun-Mei Zhang og Hong-Wei Li, "Praktisk måleenhedsuafhængig kvantenøglefordeling med fordel destillation", Kvanteinformationsbehandling 22 1, 77 (2023).

[2] Xin Liu, Di Luo, Zhenrong Zhang og Kejin Wei, "Mode-pairing quantum key distribution with advantage destillation", Fysisk anmeldelse A 107 6, 062613 (2023).

[3] Rui-Qiang Wang, Chun-Mei Zhang, Zhen-Qiang Yin, Hong-Wei Li, Shuang Wang, Wei Chen, Guang-Can Guo og Zheng-Fu Han, "Fase-matchende kvantenøglefordeling med fordel destillation ", New Journal of Physics 24 7, 073049 (2022).

[4] Xiao-Lei Jiang, Yang Wang, Jia-Ji Li, Yi-Fei Lu, Chen-Peng Hao, Chun Zhou og Wan-Su Bao, "Forbedring af ydeevnen af referenceramme-uafhængig kvantenøglefordeling med fordel destillationsteknologi", Optics Express 31 6, 9196 (2023).

[5] Jian-Rong Zhu, Chun-Mei Zhang, Rong Wang og Hong-Wei Li, "Referenceramme-uafhængig kvantenøglefordeling med fordel destillation", Optics Letters 48 3, 542 (2023).

[6] Kailu Zhang, Jingyang Liu, Huajian Ding, Xingyu Zhou, Chunhui Zhang og Qin Wang, "Asymmetric Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution through Advantage Destillation", Entropy 25 8, 1174 (2023).

Ovenstående citater er fra SAO/NASA ADS (sidst opdateret 2023-12-07 03:31:43). Listen kan være ufuldstændig, da ikke alle udgivere leverer passende og fuldstændige citatdata.

On Crossrefs citeret af tjeneste ingen data om at citere værker blev fundet (sidste forsøg 2023-12-07 03:31:39).

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-12-06-1201/

Tidsstempel: 6. December, 2023

Tidsstempel: September 22, 2022

Forbedring af ydeevnen af twin-field quantum key distribution med fordel destillationsteknologi

Genudgivet af Platon

Abstrakt

► BibTeX-data

► Referencer

Citeret af

Mere fra Quantum Journal

Parameterindstilling i kvantetilnærmet optimering af vægtede problemer

Robust indre punktmetode til beregning af kvantenøglefordelingshastighed

Entanglement-assisteret Quantum Reed-Muller Tensor produktkoder

Kvantealgoritmer til gitterbaseret variationstidsudvikling

Kvantefasegenkendelse via kvantekernemetoder

Geometri af degeneration i potentiale og tæthedsrum

Pipelinet korreleret minimumvægt perfekt matchning af overfladekoden

Overgange i sammenfiltringskompleksitet i tilfældige kredsløb

Om os

Vertikal søgning & Ai

perron

Stay Connected

Konto