Kaheväljalise kvantvõtmejaotuse jõudluse parandamine Advantage destilleerimistehnoloogia abil

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Kaheväljalise kvantvõtme jaotuse toimivuse parandamine eelise destilleerimistehnoloogiaga PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikaalne otsing. Ai.

Hong-Wei Li¹, Rui-Qiang Wang², Chun-Mei Zhang³ja Qing-Yu Cai⁴

¹Henani võtmeteabe ja krüptograafia laboratoorium, SSF IEU, Zhengzhou 450000, Hiina
²CAS-i võtmeteabe laboratoorium, Hiina teaduse ja tehnoloogia ülikool, Hefei, Anhui 230026, Hiina
³Kvantinfo ja -tehnoloogia instituut, Nanjingi posti- ja telekommunikatsiooniülikool, Nanjing 210003, Hiina
⁴Info- ja kommunikatsioonitehnoloogia kool, Hainani ülikool, Haikou 570228, Hiina

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Selles töös rakendame eelisdestilleerimismeetodit praktilise kaheväljalise kvantvõtmejaotussüsteemi toimimise parandamiseks kollektiivse rünnaku all. Võrreldes Maeda, Sasaki ja Koashi varasema analüüsitulemusega [Nature Communication 10, 3140 (2019)], suurendatakse meie analüüsimeetodiga saadud maksimaalset edastuskaugust 420 km-lt 470 km-le. Suurendades kadudest sõltumatut kõrvalekalde viga 12% -ni, ei saa eelmine analüüsimeetod ületada kiiruse ja kauguse piirangut. Kuid meie analüüsimeetod suudab kiiruse ja kauguse piiri siiski ületada, kui nihkeviga on 16%. Veelgi üllatavamalt tõestame, et kahevälja kvantvõtmejaotus võib genereerida positiivse turvalise võtme isegi siis, kui nihkeviga on 50% lähedal, seega võib meie analüüsimeetod märkimisväärselt parandada praktilise kaksikvälja kvantvõtme jaotussüsteemi jõudlust.

► BibTeX-i andmed

@artikkel{Li2023parandamine, doi = {10.22331/q-2023-12-06-1201}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-12-06-1201}, pealkiri = {Parandamine kaheväljalise kvantvõtme jaotuse toimivus eelisdestilleerimistehnoloogiaga}, autor = {Li, Hong-Wei ja Wang, Rui-Qiang ja Zhang, Chun-Mei ja Cai, Qing-Yu}, ajakiri = {{Kvant}}, issn = {2521-327X}, väljaandja = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, maht = {7}, lehekülge = {1201}, kuu = detsember, aasta = {2023} }

► Viited

[1] Charles H. Bennett ja Gilles Brassard. "Kvantkrüptograafia: avaliku võtme levitamine ja müntide viskamine". Teoreetiline arvutiteadus 560, 7–11 (2014).
https:///doi.org/10.1016/j.tcs.2014.05.025

[2] Hoi-Kwong Lo ja Hoi Fung Chau. "Kvantvõtmete jaotuse tingimusteta turvalisus meelevaldselt pikkadel vahemaadel". Science 283, 2050–2056 (1999).
https:///doi.org/10.1126/science.283.5410.2050

[3] Peter W Shor ja John Preskill. "Lihtne tõend bb84 kvantvõtme jaotusprotokolli turvalisuse kohta". Physical Review Letters 85, 441 (2000).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.441

[4] Renato Renner. "Kvantvõtme jaotuse turvalisus". 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 ja Momtchil Peev. "Praktilise kvantvõtme jaotuse turvalisus". Reviews of 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 jt. "Praktilise kvantvõtmejaotussüsteemi ründamine lainepikkusest sõltuva kiire jaoturi ja mitme lainepikkusega allikatega". Physical Review A 84, 062308 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.84.062308

[7] Lars Lydersen, Carlos Wiechers, Christoffer Wittmann, Dominique Elser, Johannes Skaar ja Vadim Makarov. "Kaubanduslike kvantkrüptograafiasüsteemide häkkimine kohandatud ereda valgustusega". Nature Photonics 4, 686–689 (2010).
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2010.214

[8] Hong-Wei Li, Zheng-Mao Xu ja Qing-Yu Cai. "Väike ebatäiuslik juhuslikkus piirab kvantvõtme jaotuse turvalisust." Füüsiline ülevaade A 98, 062325 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.062325

[9] Samuel L Braunstein ja Stefano Pirandola. "Külgkanaliteta kvantvõtmete jaotus". Physical Review Letters 108, 130502 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.130502

[10] Hoi-Kwong Lo, Marcos Curty ja Bing Qi. "Mõõteseadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus". 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 ja Ai Qun Liu. "Kiibipõhine kvantvõtmete jaotus". AAPPS Bulletin 31 (2021).
https://doi.org/10.1007/s43673-021-00017-0

[12] Stefano Pirandola, Riccardo Laurenza, Carlo Ottaviani ja Leonardo Banchi. "Reiiteriteta kvantkommunikatsiooni põhipiirangud". Nature Communications 8, 15043 (2017).
https:///doi.org/10.1038/ncomms15043

[13] Marco Lucamarini, Zhiliang L Yuan, James F Dynes ja Andrew J Shields. "Kvantvõtmejaotuse kiiruse ja kauguse piirangu ületamine ilma kvantkordajateta". Nature 557, 400–403 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0066-6

[14] Xiongfeng Ma, Pei Zeng ja Hongyi Zhou. "Faasi-sobiv kvantvõtmejaotus". Füüsiline ülevaade X 8, 031043 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031043

[15] Xiang-Bin Wang, Zong-Wen Yu ja Xiao-Long Hu. "Kaksikvälja kvantvõtmejaotus suure nihkeveaga". Füüsiline ülevaade 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 ja Zheng-Fu Han. "Kaksikvälja kvantvõtmete jaotus ilma faasi järelvalikuta". Rakendatud füüsiline ülevaade 11, 034053 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.11.034053

[17] Marcos Curty, Koji Azuma ja Hoi-Kwong Lo. "Lihtne kahevälja tüüpi kvantvõtme jaotusprotokolli turvatõend". npj Quantum Information 5, 64 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0175-6

[18] Jie Lin ja Norbert Lütkenhaus. "Faasivastavuse mõõteseadmest sõltumatu kvantvõtmejaotuse lihtne turvaanalüüs". Füüsiline ülevaade A 98, 042332 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042332

[19] Kento Maeda, Toshihiko Sasaki ja Masato Koashi. "Kordujateta kvantvõtmete jaotus tõhusa lõpliku võtmega analüüsiga, mis ületab kiiruse kauguse piirangu". 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 ja Mohsen Razavi. "Tihe lõpliku võtmega turvalisus kaheväljalise kvantvõtme jaotuse jaoks". npj Quantum Information 7, 22 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00345-3

[21] Guillermo Currás-Lorenzo, Lewis Wooltorton ja Mohsen Razavi. "Kaksikvälja kvantvõtmete jaotus täielikult diskreetse faasi randomiseerimisega". Rakendatud füüsiline ülevaade 15, 014016 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.014016

[22] M Minder, M Pittaluga, GL Roberts, M Lucamarini, JF Dynes, ZL Yuan ja AJ Shields. "Eksperimentaalne kvantvõtmete jaotus väljaspool repiiterita salajase võtme võimsust". Nature Photonics 13, 334–338 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41566-019-0377-7

[23] Xiaoqing Zhong, Jianyong Hu, Marcos Curty, Li Qian ja Hoi-Kwong Lo. "Kaksivälja tüüpi kvantvõtmejaotuse põhimõtteline eksperimentaalne demonstratsioon". 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 jt. "Eksperimentaalne topeltvälja kvantvõtmete jaotus saatmise või saatmata jätmise kaudu". 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 ja Zheng-Fu Han. "Põhilise kiiruse kauguse piirangu ületamine põhimõtet tõendavas kvantvõtmejaotussüsteemis". Physical Review 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 ja Jian-Wei Pan. "Kahevälja kvantvõtme jaotuse välitest läbi 428 km saatmise või mittesaatmise". 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 ja Jian-Wei Pan. "Kaksikvälja kvantvõtmete jaotus 511 km pikkuse optilise kiu vahel, mis ühendab kahte kauget suurlinnapiirkonda." 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, Aleksander V Divochiy, Zheng Zhou, Guang-Can Guo ja Zheng-Fu Han. "Kaksikvälja kvantvõtmete jaotus 830 km kiu ulatuses". Nature Photonics 16, 154–161 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00928-2

[29] Hua-Lei Yin ja Zeng-Bing Chen. "Koherentses olekus põhinev kaksikvälja kvantvõtmejaotus". Scientific Reports 9, 14918 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-50429-0

[30] Mario Mastriani ja Sundaraja Sitharama Iyengar. "Satelliidi kvantreiiterid kvantinterneti jaoks". 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 ja Guang-Can Guo. "Pikamaa takerdumise puhastamine kvantkommunikatsiooni jaoks". 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 ja Lajos Hanzo. "Turvalistele klassikalistele repiiteritele tuginev kvantinterneti evolutsiooniline rada". IEEE Network 36, 82–88 (2022).
https:///doi.org/10.1109/MNET.108.2100375

[33] Ueli M Maurer. "Salajane võtmekokkulepe avaliku arutelu teel ühise teabe põhjal". IEEE Transactions on Information Theory 39, 733–742 (1993).
https:///doi.org/10.1109/18.256484

[34] Barbara Kraus, Cyril Branciard ja Renato Renner. "Kvantvõtme jaotusprotokollide turvalisus kahesuunalise klassikalise side või nõrkade koherentsete impulsside abil". Physical Review A 75, 012316 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012316

[35] Joonwoo Bae ja Antonio Acín. "Võtmete destilleerimine kvantkanalitest kahesuunaliste sideprotokollide abil". Physical Review A 75, 012334 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012334

[36] Gláucia Murta, Filip Rozpędek, Jérémy Ribeiro, David Elkouss ja Stephanie Wehner. "Asümmeetrilise müraga kvantvõtmejaotusprotokollide võtmemäärad". Füüsiline ülevaade A 101, 062321 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.062321

[37] Ernest Y.-Z. Tan, Charles C.-W. Lim ja Renato Renner. "Eelis destilleerimine seadmest sõltumatuks kvantvõtme jaotamiseks". Physical Review Letters 124, 020502 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.020502

[38] Dagmar Bruß. "Optimaalne pealtkuulamine kuue olekuga kvantkrüptograafias". Physical Review Letters 81, 3018 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.3018

[39] Won-Young Hwang. "Suure kaoga kvantvõtmejaotus: globaalse turvalise suhtluse suunas". Physical Review Letters 91, 057901 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.057901

[40] Xiang-Bin Wang. Footonite arvu jagamise rünnaku ületamine praktilises kvantkrüptograafias. Physical Review Letters 94, 230503 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.230503

[41] Hoi-Kwong Lo, Xiongfeng Ma ja Kai Chen. Peibutusoleku kvantvõtmejaotus. Physical Review Letters 94, 230504 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.230504

[42] Hong-Wei Li, Chun-Mei Zhang, Mu-Sheng Jiang ja Qing-Yu Cai. "Praktilise peibutusseisundi kvantvõtmejaotuse toimivuse parandamine eelise destilleerimistehnoloogia abil". Sidefüüsika 5, 53 (2022).
https://doi.org/10.1038/s42005-022-00831-4

[43] Daniel Gottesman ja Hoi-Kwong Lo. "Kvantvõtme jaotuse turvalisuse tõend kahesuunalise klassikalise sidega". 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 ja Zheng-Fu Han. "Faasi-sobiv kvantvõtmejaotus eelisdestilleerimisega". 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 ja Xiang-Bin Wang. "Saada-või-ei-saatmine kaksikvälja kvantvõtmejaotus praktikas". 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 ja Xiang-Bin Wang. "Kahevälja kvantvõtmejaotuse saatmine või mittesaatmine: otseedastusvõtme kiiruse katkestamine". Physical Review A 101, 042330 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.042330

[47] Xiao-Long Hu, Cong Jiang, Zong-Wen Yu ja Xiang-Bin Wang. "Saatmise või mittesaatmise kahevälja protokoll kvantvõtme jaotamiseks asümmeetriliste allikaparameetritega". Füüsiline ülevaade A 100, 062337 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.100.062337

[48] Marco Tomamichel. "Mitteasümptootilise kvantinformatsiooni teooria raamistik". Doktoritöö. ETH Zürich. Zürich (2012).
https:///doi.org/10.3929/ethz-a-7356080

[49] Jaikumar Radhakrishnan ja Amnon Ta-Shma. "Hajutajate, ekstraktorite ja sügavus-kahe superkontsentraatori piirid". SIAM Journal on Discrete Mathematics 13, 2–24 (2000).
https:///doi.org/10.1137/S0895480197329508

[50] Wassily Hoeffding. "Piiratud juhuslike muutujate summade tõenäosuse ebavõrdsused". Journal of the American Statistical Association, 58, 13–30 (1963).
https:///doi.org/10.2307/2282952

Viidatud

[1] Li-Wen Hu, Chun-Mei Zhang ja Hong-Wei Li, "Praktiline mõõteseadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus eelisdestilleerimisega", Kvantinfotöötlus 22 1 77 (2023).

[2] Xin Liu, Di Luo, Zhenrong Zhang ja Kejin Wei, "Mode-pairing kvantvõtmete jaotus eelisdestilleerimisega", Füüsiline ülevaade 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 ja Zheng-Fu Han, „Faasi-sobiv kvantvõtmete jaotus eelisdestilleerimisega ”, 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 ja Wan-Su Bao, „Võttekaadrist sõltumatu kvantvõtmejaotuse toimivuse parandamine eelisega destilleerimise tehnoloogia", Optics Express 31 6 9196 (2023).

[5] Jian-Rong Zhu, Chun-Mei Zhang, Rong Wang ja Hong-Wei Li, "Võrdluskaadrist sõltumatu kvantvõtmejaotus eelisdestilleerimisega", Optics Letters 48 3 542 (2023).

[6] Kailu Zhang, Jingyang Liu, Huajian Ding, Xingyu Zhou, Chunhui Zhang ja Qin Wang, „Asümmeetriline mõõteseadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus eelisdestilleerimise kaudu”, Entropy 25 8 1174 (2023).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2023-12-07 03:31:43). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.

On Crossrefi viidatud teenus teoste viitamise andmeid ei leitud (viimane katse 2023-12-07 03:31:39).

See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.

SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
Allikas: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-12-06-1201/

Ajatempel: Detsember 6, 2023

Ajatempel: Jan 26, 2023

Kaheväljalise kvantvõtme jaotuse jõudluse parandamine eelise destilleerimistehnoloogia abil

Taasavaldanud Platon

Abstraktne

► BibTeX-i andmed

► Viited

Viidatud

Veel alates Quantum Journal

Lisaseadmeteta pidev muutuja SWAP test

Mitmepoolne sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping

Mittesõltumatute ja mitteidentselt jaotunud vigade parandamine pinnakoodidega

Ekstreemse kvantsuse ortonormaalsed alused

Molekulaarse kvantahela disain: graafikupõhine lähenemine

Pidevalt jälgitavate kvantsüsteemide hüpoteeside järjestikune testimine

Hübridiseeritud meetodid kvantsimulatsiooniks interaktsioonipildis

Kvantloogika värav vabade elektronide jaoks

Kvantarvutus Floqueti energiaspektrid

Püsiv mittelokaalsus ülikülma aatomi keskkonnas

Meist

Vertikaalne otsing ja Ai

Platvorm

Püsi ühenduses

konto