Mitmepoolne sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping

Mitmepoolne sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping

Mitmeosaline sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.

Aby Philip1,5, Eneet Kaur2,4, Peter Bierhorst3ja Mark M. Wilde1,6

1Hearne'i teoreetilise füüsika instituut, füüsika ja astronoomia osakond ning arvutus- ja tehnoloogiakeskus, Louisiana osariigi ülikool, Baton Rouge, Louisiana 70803, USA
2Kvantarvutite instituut ning füüsika ja astronoomia osakond, Waterloo ülikool, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Kanada
3Matemaatika osakond, New Orleansi ülikool, Louisiana 70148, USA
4Wyanti optikateaduste kolledž, Arizona ülikool, Tucson, Arizona 85721, USA
5Rakendus- ja tehnikafüüsika kool, Cornelli ülikool, Ithaca, New York 14850, USA
6Elektri- ja arvutitehnika kool, Cornelli ülikool, Ithaca, New York 14850, USA

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

Abstraktne

Selles töös tutvustame mitmeosalist sisemist mittepaiksust kui meetodit ressursside kvantifitseerimiseks seadmest sõltumatu (DI) konverentsi võtmekokkuleppe mitmeosalise stsenaariumi korral. Tõestame, et mitmeosaline sisemine mittelokaalsus on aditiivne, kumer ja monotoonne vabatehete klassis, mida nimetatakse kohalikeks operatsioonideks ja ühiseks juhuslikuks. Ühena oma tehnilistest panustest kehtestame mitmeosalise vastastikuse teabe kahe variandi jaoks ahelreegli, mida kasutame seejärel tõestamaks, et mitmeosaline olemuslik mittepaiksus on aditiivne. See ahela reegel võib muus kontekstis sõltumatult huvi pakkuda. Kõik need mitmeosalise sisemise mittelokaalsuse omadused on abiks meie töö peamise tulemuse kindlaksmääramisel: mitmeosaline sisemine mittepaiksus on salajase võtme määra ülempiir DI konverentsi võtmekokkuleppe üldises mitmeosalises stsenaariumis. Arutame erinevaid DI konverentsi võtmeprotokollide näiteid ja võrdleme nende protokollide ülemisi piire teadaolevate alumiste piiridega. Lõpuks arvutame DI kvantvõtme jaotuse hiljutiste eksperimentaalsete teostuste ülemised piirid.

► BibTeX-i andmed

► Viited

[1] Charles H. Bennett ja Gilles Brassard. "Kvantkrüptograafia: avaliku võtme levitamine ja mündiviskamine". In Proceedings of IEEE International Conference on Computers Systems and Signal Processing, Bangalore, India. Lk 175–179. (1984). arXiv:2003.06557.
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.tcs.2014.05.025
arXiv: 2003.06557

[2] Artur K. Ekert. "Belli teoreemil põhinev kvantkrüptograafia". Physical Review Letters 67, 661–663 (1991).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.67.661

[3] Dominic Mayers. "Tingimusteta turvalisus kvantkrüptograafias". Journal of the ACM 48, 351–406 (2001). arXiv:quant-ph/9802025.
https://​/​doi.org/​10.1145/​382780.382781
arXiv:quant-ph/9802025

[4] Marco Tomamichel ja Renato Renner. "Ebakindluse seos sujuvate entroopiate jaoks". Physical Review Letters 106, 110506 (2011). arXiv:1009.2015.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.106.110506
arXiv: 1009.2015

[5] Cyril Branciard, Eric G. Cavalcanti, Stephen P. Walborn, Valerio Scarani ja Howard M. Wiseman. "Ühepoolne seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus: turvalisus, teostatavus ja ühendus juhtimisega". Physical Review A 85, 010301 (2012). arXiv: 1109.1435.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.85.010301
arXiv: 1109.1435

[6] Dominic Mayers ja Andrew. Yao. "Ebatäiusliku aparaadiga kvantkrüptograafia". In Proceedings 39th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (kat. nr 98CB36280). Lk 503–509. (1998). arXiv:quant-ph/9809039.
https://​/​doi.org/​10.1109/​SFCS.1998.743501
arXiv:quant-ph/9809039

[7] Antonio Acín, Nicolas Brunner, Nicolas Gisin, Serge Massar, Stefano Pironio ja Valerio Scarani. "Kvantkrüptograafia seadmest sõltumatu turvalisus kollektiivsete rünnakute vastu". Physical Review Letters 98, 230501 (2007). arXiv:quant-ph/​0702152.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.98.230501
arXiv:quant-ph/0702152

[8] Rotem Arnon-Friedman, Frédéric Dupuis, Omar Fawzi, Renato Renner ja Thomas Vidick. "Praktiline seadmest sõltumatu kvantkrüptograafia entroopia akumulatsiooni kaudu". Nature Communications 9, 1–11 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-02307-4

[9] Umesh Vazirani ja Thomas Vidick. "Täielikult seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus". Physical Review Letters 113, 140501 (2014). arXiv: 1210.1810.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.113.140501
arXiv: 1210.1810

[10] Masahiro Takeoka, Saikat Guha ja Mark M. Wilde. "Põhiline kiiruskao kompromiss optilise kvantvõtme jaotuse jaoks". Nature Communications 5, 1–7 (2014). arXiv:1504.06390.
https://​/​doi.org/​10.1038/​ncomms6235
arXiv: 1504.06390

[11] Eneet Kaur, Mark M. Wilde ja Andreas Winter. "Võtmemäärade põhipiirangud seadmest sõltumatus kvantvõtmejaotuses". New Journal of Physics 22, 023039 (2020). arXiv:1810.05627.
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab6eaa
arXiv: 1810.05627

[12] Marek Winczewski, Tamoghna Das ja Karol Horodecki. „Seadmest sõltumatu võtme piirangud on kaitstud signaali mitteandva vastase eest purustatud mitte-paikkonna kaudu” (2019). arXiv:1903.12154.
arXiv: 1903.12154

[13] Ueli M. Maurer ja Stephan Wolf. "Tingimusteta turvaline võtmeleping ja olemuslik tingimuslik teave". IEEE Transactions on Information Theory 45, 499–514 (1999).
https://​/​doi.org/​10.1109/​18.748999

[14] Matthias Christandl ja Andreas Winter. ""Põimunud takerdumine": aditiivne takerdumise mõõt." Journal of Mathematical Physics 45, 829–840 (2004). arXiv:quant-ph/​0308088.
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.1643788
arXiv:quant-ph/0308088

[15] Eneet Kaur, Xiaoting Wang ja Mark M. Wilde. "Tingimuslik vastastikune teave ja kvantjuhtimine". Physical Review A 96, 022332 (2017). arXiv:1612.03875.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.96.022332
arXiv: 1612.03875

[16] Jérémy Ribeiro, Gláucia Murta ja Stephanie Wehner. "Täielikult seadmest sõltumatu konverentsi võtmeleping". Füüsiline ülevaade A 97, 022307 (2018). arXiv:1708.00798.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.97.022307
arXiv: 1708.00798

[17] Gláucia Murta, Federico Grasselli, Hermann Kampermann ja Dagmar Bruß. "Kvantkonverentsi võtmekokkulepe: ülevaade". Advanced Quantum Technologies 3, 2000025 (2020). arXiv:2003.10186.
https://​/​doi.org/​10.1002/​qute.202000025
arXiv: 2003.10186

[18] Michael Epping, Hermann Kampermann ja Dagmar Bruß. "Graafidel põhinevad suuremahulised kvantvõrgud". New Journal of Physics 18, 053036 (2016). arXiv:1504.06599.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​5/​053036
arXiv: 1504.06599

[19] Satosi Watanabe. "Mitme muutuja korrelatsiooni teabeteoreetiline analüüs". IBM Journal of Research and Development 4, 66–82 (1960).
https://​/​doi.org/​10.1147/​rd.41.0066

[20] Dong Yang, Karol Horodecki, Michal Horodecki, Pawel Horodecki, Jonathan Oppenheim ja Wei Song. "Multipartitiliste olekute kokkutõmbumine ja segamiskumera katusel põhinevad takerdumismeetmed". IEEE Transactions on Information Theory, 55, 3375–3387 (2009). arXiv:0704.2236.
https://​/​doi.org/​10.1109/​TIT.2009.2021373
arXiv: 0704.2236

[21] David Avis, Patrick Hayden ja Ivan Savov. "Hajutatud kokkusurumine ja mitme osapoole kokkusurutud takerdumine". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 41, 115301 (2008). arXiv:0707.2792.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​41/​11/​115301
arXiv: 0707.2792

[22] Kaushik P. Seshadreesan, Masahiro Takeoka ja Mark M. Wilde. "Kvantlevikanalite takerdumise destilleerimise ja salajase võtme lepingu piirid". IEEE Transactions on Information Theory 62, 2849–2866 (2016). arXiv:1503.08139.
https://​/​doi.org/​10.1109/​TIT.2016.2544803
arXiv: 1503.08139

[23] Rotem Arnon-Friedman ja Felix Leditzky. "Seadmest sõltumatu kvantvõtme jaotusmäärade ülempiir ja muudetud Peresi oletus". IEEE Transactions on Information Theory, 67, 6606–6618 (2021). arXiv:2005.12325.
https://​/​doi.org/​10.1109/​TIT.2021.3086505
arXiv: 2005.12325

[24] Wei Zhang, Tim van Leent, Kai Redeker, Robert Garthoff, René Schwonnek, Florian Fertig, Sebastian Eppelt, Wenjamin Rosenfeld, Valerio Scarani, Charles C.-W. Lim ja Harald Weinfurter. "Seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotussüsteem kaugetele kasutajatele". Nature 607, 687–691 (2022). kvant-ph: 2110.00575.
https://​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04891-y
arXiv: 2110.00575

[25] René Schwonnek, Koon Tong Goh, Ignatius W Primaatmaja, Ernest YZ Tan, Ramona Wolf, Valerio Scarani ja Charles CW Lim. "Seadmest sõltumatu kvantvõtmete jaotus juhusliku võtme alusel". Nature Communications 12, 1–8 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-23147-3

[26] Wen-Zhao Liu, Yu-Zhe Zhang, Yi-Zheng Zhen, Ming-Han Li, Yang Liu, Jingyun Fan, Feihu Xu, Qiang Zhang ja Jian-Wei Pan. "Seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotuse fotoonilise demonstreerimise poole". Physical Review Letters 129, 050502 (2022). arXiv:2110.01480.
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.129.050502
arXiv: 2110.01480

[27] David Beckman, Daniel Gottesman, Michael A Nielsen ja John Preskill. "Põhjuslikud ja lokaliseeritavad kvantoperatsioonid". Physical Review A 64, 052309 (2001). arXiv:quant-ph/​0102043.
https://​/​doi.org/​10.1103/​physreva.64.052309
arXiv:quant-ph/0102043

[28] Nicolas Brunner, Daniel Cavalcanti, Stefano Pironio, Valerio Scarani ja Stephanie Wehner. "Kellade mittepaiksus". Arvustused kaasaegsest füüsikast 86, 419 (2014). arXiv: 1303.2849.
https://​/​doi.org/​10.1103/​revmodphys.86.419
arXiv: 1303.2849

[29] Ke Li ja Andreas Winter. "Põimunud takerdumine, $mathbf{k}$-laiendatavus, kvant-Markovi ahelad ja taastamise kaardid". Füüsika alused 48, 910–924 (2018). arXiv:1410.4184.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-018-0143-6
arXiv: 1410.4184

[30] Maksim E. Širokov. "Mitmeosaliste kvantsüsteemide omaduste ühtsed järjepidevuse piirid". Journal of Mathematical Physics 62, 092206 (2021). arXiv:2007.00417.
https://​/​doi.org/​10.1063/​5.0055155
arXiv: 2007.00417

[31] Te Sun Han. "Entroopiaruumi lineaarne sõltuvusstruktuur". Informatsioon ja kontroll 29, 337–368 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(75)80004-0

[32] Te Sun Han. "Mitme muutujaga sümmeetriliste korrelatsioonide mittenegatiivsed entroopia mõõdud". Informatsioon ja kontroll 36, 133–156 (1978).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(78)90275-9

[33] Dong Yang, Michał Horodecki ja ZD Wang. "Täiendav ja operatiivne segamismeede: vastastikuse teabe tingimuslik segamine". Physical Review Letters 101, 140501 (2008). arXiv: 0804.3683.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.101.140501
arXiv: 0804.3683

[34] Stefano Pironio, Antonio Acín, Nicolas Brunner, Nicolas Gisin, Serge Massar ja Valerio Scarani. "Seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus on kaitstud kollektiivsete rünnakute eest". New Journal of Physics 11, 045021 (2009). arXiv: 0903.4460.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​11/​4/​045021
arXiv: 0903.4460

[35] Timo Holz, Hermann Kampermann ja Dagmar Bruß. Tõeline mitmeosaline Belli ebavõrdsus seadmest sõltumatu konverentsi võtmelepingu jaoks. Physical Review Research 2, 023251 (2020). arXiv:1910.11360.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.2.023251
arXiv: 1910.11360

[36] Liang Huang, Xue-Mei Gu, Yang-Fan Jiang, Dian Wu, Bing Bai, Ming-Cheng Chen, Qi-Chao Sun, Jun Zhang, Sixia Yu, Qiang Zhang jt. "Ehtse kolmepoolse mittelokaalsuse eksperimentaalne demonstreerimine rangetel paikkonnatingimustel". Physical Review Letters 129, 060401 (2022). arXiv:2203.00889.
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.129.060401
arXiv: 2203.00889

[37] DP Nadlinger, P. Drmota, BC Nichol, G. Araneda, D. Main, R. Srinivas, DM Lucas, CJ Ballance, K. Ivanov, EY-Z. Tan, P. Sekatski, RL Urbanke, R. Renner, N. Sangouard ja J.-D. Bancal. "Belli teoreemiga sertifitseeritud eksperimentaalne kvantvõtmejaotus". Nature 607, 682–686 (2022). arXiv:2109.14600.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04941-5
arXiv: 2109.14600

[38] Juunior R. Gonzales-Ureta, Ana Predojević ja Adán Cabello. Seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus, mis põhineb Belli ebavõrdsustel rohkem kui kahe sisendi ja kahe väljundiga. Füüsiline ülevaade A 103, 052436 (2021). arXiv:2104.00413.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.052436
arXiv: 2104.00413

[39] Jean-Daniel Bancal, Jonathan Barrett, Nicolas Gisin ja Stefano Pironio. "Mitmeosalise mittelokaalsuse määratlused". Physical Review A 88, 014102 (2013). arXiv: 1112.2626.
https://​/​doi.org/​10.1103/​physreva.88.014102
arXiv: 1112.2626

[40] Eneet Kaur, Karol Horodecki ja Siddhartha Das. "Seadmest sõltumatute kvantvõtmejaotusmäärade ülempiir staatiliste ja dünaamiliste stsenaariumide korral". Rakendatud füüsiline ülevaade 18, 054033 (2021). kvant-ph:2107.06411.
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevapplied.18.054033
arXiv: 2107.06411

[41] Tony Metger, Yfke Dulek, Andrea Coladangelo ja Rotem Arnon-Friedman. "Seadmest sõltumatu kvantvõtmejaotus arvutuslikest eeldustest". New Journal of Physics 23, 123021 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac304b

[42] Tony Metger ja Thomas Vidick. "Ühe kvantseadme enesetestimine arvutuslike eelduste alusel". Quantum 5, 544 (2021). arXiv:2001.09161.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-09-16-544
arXiv: 2001.09161

[43] Aby Philip, Eneet Kaur, Peter Bierhorst ja Mark M. Wilde. „Sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping” (2021) arXiv:2111.02596v1.
arXiv: 2111.02596v1

[44] Karol Horodecki, Marek Winczewski ja Siddhartha Das. Seadmest sõltumatu kvantkonverentsi võtmelepingu põhipiirangud (2021) arXiv:2111.02467v1.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.022604
arXiv: 2111.02467v1

[45] Karol Horodecki, Marek Winczewski ja Siddhartha Das. Seadmest sõltumatu kvantkonverentsi võtmelepingu põhipiirangud. Physical Review A 105, 022604 (2022). arXiv:2111.02467.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.022604
arXiv: 2111.02467

[46] Itamar Pitowsky. "Kvanttõenäosuse vahemik". Journal of Mathematical Physics 27, 1556–1565 (1986).
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.527066

[47] Manuel Forster, Severin Winkler ja Stefan Wolf. "Mittepaiksuse destilleerimine". Physical Review Letters 102, 120401 (2009). arXiv: 0809.3173.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.102.120401
arXiv: 0809.3173

[48] Manuel Forster ja Stefan Wolf. "Mittelokaalsuse kahepoolsed ühikud". Physical Review A 84, 042112 (2011). arXiv:0808.0651.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.84.042112
arXiv: 0808.0651

[49] Rodrigo Gallego ja Leandro Aolita. "Mittekohata juhtmestik ja Belli kastide eristatavus". Füüsiline ülevaade A 95, 032118 (2017). arXiv:1611.06932.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.95.032118
arXiv: 1611.06932

Viidatud

[1] Karol Horodecki, Marek Winczewski ja Siddhartha Das, "Seadmest sõltumatu kvantkonverentsi võtmelepingu põhipiirangud", Füüsiline ülevaade A 105 2, 022604 (2022).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2023-01-21 00:01:07). 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 2023-01-21 00:01:04).

Ajatempel:

Veel alates Quantum Journal