توافقنامه کلید کنفرانس چندجانبه ذاتی غیرمحلی و مستقل از دستگاه

توافقنامه کلید کنفرانس چندجانبه ذاتی غیرمحلی و مستقل از دستگاه

توافقنامه کلیدی کنفرانس چندجانبه غیرمحلی و مستقل از دستگاه، هوش داده پلاتو بلاک چین. جستجوی عمودی Ai.

ابی فیلیپ1,5، Eneet Kaur2,4، پیتر بیرهورست3و مارک ام. وایلد1,6

1موسسه هیرن برای فیزیک نظری، گروه فیزیک و نجوم، و مرکز محاسبات و فناوری، دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، باتون روژ، لوئیزیانا 70803، ایالات متحده آمریکا
2موسسه محاسبات کوانتومی و گروه فیزیک و ستاره شناسی، دانشگاه واترلو، واترلو، انتاریو N2L 3G1، کانادا
3گروه ریاضیات، دانشگاه نیواورلئان، لوئیزیانا 70148، ایالات متحده آمریکا
4کالج علوم نوری وایانت، دانشگاه آریزونا، توسان، آریزونا 85721، ایالات متحده آمریکا
5دانشکده فیزیک کاربردی و مهندسی، دانشگاه کرنل، ایتاکا، نیویورک 14850، ایالات متحده آمریکا
6دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه کرنل، ایتاکا، نیویورک 14850، ایالات متحده آمریکا

این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.

چکیده

در این کار، ما غیرمحلی ذاتی چند بخشی را به عنوان روشی برای کمی کردن منابع در سناریوی چند جانبه توافقنامه کلید کنفرانس مستقل از دستگاه (DI) معرفی می‌کنیم. ما ثابت می‌کنیم که غیرمحلی ذاتی چند بخشی افزایشی، محدب و یکنواخت تحت یک کلاس از عملیات آزاد به نام عملیات محلی و تصادفی رایج است. به عنوان یکی از مشارکت‌های فنی ما، یک قانون زنجیره‌ای برای دو نوع اطلاعات متقابل چند بخشی ایجاد می‌کنیم، که سپس از آن برای اثبات اینکه غیرمحلی ذاتی چند بخشی افزودنی است استفاده می‌کنیم. این قانون زنجیره ای ممکن است در زمینه های دیگر مورد توجه مستقل باشد. همه این ویژگی‌های غیرمحلی ذاتی چند بخشی در ایجاد نتیجه اصلی مقاله ما مفید هستند: غیرمکانی ذاتی چند بخشی یک حد بالایی در نرخ کلید مخفی در سناریوی چند جانبه کلی توافقنامه کلید کنفرانس DI است. ما نمونه‌های مختلفی از پروتکل‌های کلید کنفرانس DI را مورد بحث قرار می‌دهیم و مرزهای بالای خود را برای این پروتکل‌ها با کران‌های پایین شناخته شده مقایسه می‌کنیم. در نهایت، ما مرزهای بالایی را در تحقق تجربی اخیر توزیع کلید کوانتومی DI محاسبه می‌کنیم.

► داده های BibTeX

◄ مراجع

[1] چارلز اچ. بنت و ژیل براسارد. رمزنگاری کوانتومی: توزیع کلید عمومی و پرتاب سکه در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی IEEE در مورد سیستم های کامپیوتری و پردازش سیگنال، بنگلور، هند. صفحه 175-179. (1984). arXiv:2003.06557.
https://doi.org/​10.1016/​j.tcs.2014.05.025
arXiv: 2003.06557

[2] Artur K. Ekert. رمزنگاری کوانتومی بر اساس قضیه بل Physical Review Letters 67, 661-663 (1991).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.67.661

[3] دومینیک مایرز "امنیت بی قید و شرط در رمزنگاری کوانتومی". مجله ACM 48، 351-406 (2001). arXiv:quant-ph/9802025.
https://doi.org/​10.1145/​382780.382781
arXiv:quant-ph/9802025

[4] مارکو تومایکل و رناتو رنر. "رابطه عدم قطعیت برای آنتروپی های صاف". Physical Review Letters 106، 110506 (2011). arXiv:1009.2015.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.106.110506
arXiv: 1009.2015

[5] سیریل برانسیارد، اریک جی. کاوالکانتی، استفن پی. والبورن، والریو اسکارانی و هوارد ام. وایزمن. توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه یک طرفه: امنیت، امکان سنجی و ارتباط با فرمان. بررسی فیزیکی A 85, 010301 (2012). arXiv:1109.1435.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.85.010301
arXiv: 1109.1435

[6] دومینیک مایرز و اندرو یائو رمزنگاری کوانتومی با دستگاه ناقص در مجموعه مقالات سی و نهمین سمپوزیوم سالانه مبانی علوم کامپیوتر (Cat. No.39CB98). صفحات 36280–503. (509). arXiv:quant-ph/1998.
https://doi.org/​10.1109/​SFCS.1998.743501
arXiv:quant-ph/9809039

[7] آنتونیو آسین، نیکلاس برونر، نیکلاس گیسین، سرژ ماسار، استفانو پیرونیو و والریو اسکارانی. "امنیت مستقل از دستگاه رمزنگاری کوانتومی در برابر حملات جمعی". Physical Review Letters 98, 230501 (2007). arXiv:quant-ph/0702152.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.98.230501
arXiv:quant-ph/0702152

[8] روتم آرنون-فریدمن، فردریک دوپویس، عمر فوزی، رناتو رنر و توماس ویدیک. رمزنگاری کوانتومی مستقل از دستگاه عملی از طریق تجمع آنتروپی. Nature Communications 9، 1-11 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-02307-4

[9] اومش وزیرانی و توماس ویدیک. "توزیع کلید کوانتومی کاملاً مستقل از دستگاه". Physical Review Letters 113, 140501 (2014). arXiv:1210.1810.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.113.140501
arXiv: 1210.1810

[10] ماساهیرو تاکئوکا، سایکات گوها و مارک ام. وایلد. "معادل اساسی نرخ-از دست دادن برای توزیع کلید کوانتومی نوری". Nature Communications 5، 1-7 (2014). arXiv:1504.06390.
https://doi.org/10.1038/ncomms6235
arXiv: 1504.06390

[11] Eneet Kaur، Mark M. Wilde و Andreas Winter. "محدودیت های اساسی در نرخ های کلیدی در توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه". مجله جدید فیزیک 22, 023039 (2020). arXiv:1810.05627.
https://doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab6eaa
arXiv: 1810.05627

[12] مارک وینچوسکی، تاموغنا داس و کارول هورودکی. «محدودیت‌های کلید مستقل دستگاه از طریق غیرمحلی له شده در برابر دشمن غیر سیگنالینگ ایمن است» (2019). arXiv:1903.12154.
arXiv: 1903.12154

[13] اولی ام. مورر و استفان ولف. "توافقنامه کلیدی بدون قید و شرط و اطلاعات مشروط ذاتی". IEEE Transactions on Information Theory 45, 499-514 (1999).
https://doi.org/​10.1109/​18.748999

[14] ماتیاس کریستندل و آندریاس وینتر. «درهم تنیدگی له شده»: اندازه گیری درهم تنیدگی افزودنی». مجله فیزیک ریاضی 45، 829-840 (2004). arXiv:quant-ph/0308088.
https://doi.org/​10.1063/​1.1643788
arXiv:quant-ph/0308088

[15] Eneet Kaur، Xiaoting Wang، و Mark M. Wilde. "اطلاعات متقابل مشروط و فرمان کوانتومی". بررسی فیزیکی A 96, 022332 (2017). arXiv:1612.03875.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.96.022332
arXiv: 1612.03875

[16] ژرمی ریبیرو، گلوسیا مورتا و استفانی ونر. "قرارداد کلید کنفرانس کاملاً مستقل از دستگاه". بررسی فیزیکی A 97, 022307 (2018). arXiv:1708.00798.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.97.022307
arXiv: 1708.00798

[17] گلوسیا مورتا، فدریکو گراسلی، هرمان کامپرمن و داگمار بروس. "توافقنامه کلید کنفرانس کوانتومی: یک بررسی". Advanced Quantum Technologies 3، 2000025 (2020). arXiv:2003.10186.
https://doi.org/​10.1002/​qute.202000025
arXiv: 2003.10186

[18] مایکل اپینگ، هرمان کامپرمن و داگمار بروس. "شبکه های کوانتومی در مقیاس بزرگ بر اساس نمودار". مجله جدید فیزیک 18, 053036 (2016). arXiv:1504.06599.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​5/​053036
arXiv: 1504.06599

[19] ساتوسی واتانابه. "تحلیل نظری اطلاعات همبستگی چند متغیره". مجله تحقیق و توسعه IBM 4، 66-82 (1960).
https://doi.org/​10.1147/​rd.41.0066

[20] دونگ یانگ، کارول هورودکی، میکال هورودکی، پاول هورودکی، جاناتان اوپنهایم و وی سانگ. "درهم تنیدگی له شده برای حالت های چند جانبه و اقدامات درهم تنیدگی بر اساس سقف محدب مختلط". IEEE Transactions on Information Theory 55, 3375-3387 (2009). arXiv:0704.2236.
https://doi.org/​10.1109/​TIT.2009.2021373
arXiv: 0704.2236

[21] دیوید آویس، پاتریک هیدن و ایوان ساووف. "فشرده سازی توزیع شده و درهم تنیدگی له شده چند جانبه". مجله فیزیک الف: ریاضی و نظری 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، و Mark M. Wilde. "محدودیت های تقطیر درهم تنیدگی و توافقنامه کلید مخفی برای کانال های پخش کوانتومی". IEEE Transactions on Information Theory 62, 2849–2866 (2016). arXiv:1503.08139.
https://doi.org/​10.1109/​TIT.2016.2544803
arXiv: 1503.08139

[23] روتم آرنون-فریدمن و فلیکس لدیتزکی. "مرزهای بالای نرخ توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه و حدس پرز اصلاح شده". IEEE Transactions on Information Theory 67, 6606–6618 (2021). arXiv:2005.12325.
https://doi.org/​10.1109/​TIT.2021.3086505
arXiv: 2005.12325

[24] وی ژانگ، تیم ون لنت، کای ردکر، رابرت گارتوف، رنه شوونک، فلوریان فرتیگ، سباستین اپلت، ونجامین روزنفلد، والریو اسکارانی، چارلز سی.-دبلیو. لیم و هارالد واینفورتر "یک سیستم توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه برای کاربران دور". Nature 607, 687–691 (2022). quant-ph:2110.00575.
https://doi.org/​10.1038/​s41586-022-04891-y
arXiv: 2110.00575

[25] رنه شوونک، کون تونگ گو، ایگناتیوس دبلیو پریماتماجا، ارنست وای‌زی تان، رامونا ولف، والریو اسکارانی و چارلز سی دبلیو لیم. توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه با مبنای کلید تصادفی Nature Communications 12، 1-8 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-23147-3

[26] ون ژائو لیو، یو ژ ژانگ، یی ژنگ ژن، مینگ هان لی، یانگ لیو، جینگیون فن، فیهو ژو، کیانگ ژانگ و جیان وی پان. "به سوی یک نمایش فوتونیک توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه". Physical Review Letters 129, 050502 (2022). arXiv:2110.01480.
https://doi.org/​10.1103/​physrevlett.129.050502
arXiv: 2110.01480

[27] دیوید بکمن، دانیل گوتسمن، مایکل ا نیلسن و جان پرسکیل. "عملیات کوانتومی علّی و بومی سازی". بررسی فیزیکی A 64, 052309 (2001). arXiv:quant-ph/0102043.
https://doi.org/​10.1103/​physreva.64.052309
arXiv:quant-ph/0102043

[28] نیکلاس برونر، دانیل کاوالکانتی، استفانو پیرونیو، والریو اسکارانی و استفانی وهنر. «بی محلی بودن زنگ». بررسی های فیزیک مدرن 86، 419 (2014). arXiv:1303.2849.
https://doi.org/​10.1103/revmodphys.86.419
arXiv: 1303.2849

[29] که لی و آندریاس وینتر. "درهم تنیدگی له شده، $mathbf{k}$-گسترش پذیری، زنجیره های مارکوف کوانتومی، و نقشه های بازیابی". مبانی فیزیک 48، 910-924 (2018). arXiv:1410.4184.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-018-0143-6
arXiv: 1410.4184

[30] ماکسیم ای. شیروکوف. "مرزهای پیوستگی یکنواخت برای ویژگی های سیستم های کوانتومی چند بخشی". مجله فیزیک ریاضی 62, 092206 (2021). arXiv:2007.00417.
https://doi.org/​10.1063/​5.0055155
arXiv: 2007.00417

[31] ته سون هان. "ساختار وابستگی خطی فضای آنتروپی". اطلاعات و کنترل 29، 337-368 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(75)80004-0

[32] ته سون هان. اندازه گیری آنتروپی غیرمنفی همبستگی های متقارن چند متغیره. اطلاعات و کنترل 36، 133-156 (1978).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(78)90275-9

[33] دونگ یانگ، میچال هورودکی و زد وانگ. "معیار درهم تنیدگی افزودنی و عملیاتی: درهم تنیدگی مشروط اطلاعات متقابل". Physical Review Letters 101, 140501 (2008). arXiv:0804.3683.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.101.140501
arXiv: 0804.3683

[34] استفانو پیرونیو، آنتونیو آسین، نیکلاس برونر، نیکلاس گیسین، سرژ ماسار و والریو اسکارانی. "توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه، ایمن در برابر حملات جمعی". مجله جدید فیزیک 11, 045021 (2009). arXiv:0903.4460.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​11/​4/​045021
arXiv: 0903.4460

[35] تیمو هولز، هرمان کامپرمن و داگمار بروس. "یک نابرابری چندجانبه واقعی برای توافقنامه کلید کنفرانس مستقل از دستگاه". پژوهش مروری فیزیکی 2، 023251 (2020). arXiv:1910.11360.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.2.023251
arXiv: 1910.11360

[36] لیانگ هوانگ، ژو-می گو، یانگ-فان جیانگ، دیان وو، بینگ بای، مینگ-چنگ چن، چی-چائو سان، جون ژانگ، سیکسیا یو، کیانگ ژانگ، و همکاران. "نمایش تجربی غیرمحلی سه جانبه واقعی تحت شرایط محلی سخت". 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، و J.-D. بانکال. "توزیع کلید کوانتومی تجربی تایید شده توسط قضیه بل". Nature 607, 682-686 (2022). arXiv:2109.14600.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04941-5
arXiv: 2109.14600

[38] جونیور آر. گونزالس-اورتا، آنا پردویویچ، و آدان کابلو. توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه بر اساس نابرابری های بل با بیش از دو ورودی و دو خروجی. بررسی فیزیکی A 103، 052436 (2021). arXiv:2104.00413.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.052436
arXiv: 2104.00413

[39] ژان دانیل بانکال، جاناتان بارت، نیکلاس گیسین و استفانو پیرونیو. «تعریف غیرمحلی چند جانبه». بررسی فیزیکی A 88, 014102 (2013). arXiv:1112.2626.
https://doi.org/​10.1103/​physreva.88.014102
arXiv: 1112.2626

[40] Eneet Kaur، Karol Horodecki و Siddhartha Das. "مرزهای بالای نرخ توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه در سناریوهای ایستا و پویا". بررسی فیزیکی اعمال شده 18، 054033 (2021). quant-ph:2107.06411.
https://doi.org/​10.1103/​physrevapplied.18.054033
arXiv: 2107.06411

[41] تونی متگر، ایفکه دولک، آندریا کولادانجلو و روتم آرنون-فریدمن. "توزیع کلید کوانتومی مستقل از دستگاه از مفروضات محاسباتی". مجله جدید فیزیک 23, 123021 (2021).
https://doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac304b

[42] تونی متگر و توماس ویدیک "خودآزمایی یک دستگاه کوانتومی واحد تحت فرضیات محاسباتی". Quantum 5, 544 (2021). arXiv:2001.09161.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-09-16-544
arXiv: 2001.09161

[43] ابی فیلیپ، انیت کائور، پیتر بیرهورست و مارک ام. وایلد. "توافقنامه کلید کنفرانس غیرمحلی و مستقل از دستگاه" (2021) arXiv:2111.02596v1.
ARXIV: 2111.02596v1

[44] کارول هورودکی، مارک وینچوسکی و سیذارتا داس. "محدودیت های اساسی در توافقنامه کلید کنفرانس کوانتومی مستقل از دستگاه" (2021) arXiv:2111.02467v1.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.022604
ARXIV: 2111.02467v1

[45] کارول هورودکی، مارک وینچوسکی و سیذارتا داس. "محدودیت های اساسی در توافقنامه کلید کنفرانس کوانتومی مستقل از دستگاه". بررسی فیزیکی A 105, 022604 (2022). arXiv:2111.02467.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.022604
arXiv: 2111.02467

[46] ایتامار پیتوفسکی "محدوده احتمال کوانتومی". مجله فیزیک ریاضی 27، 1556-1565 (1986).
https://doi.org/​10.1063/​1.527066

[47] مانوئل فورستر، سورین وینکلر و استفان وولف. ” تقطیر غیر محلی ” . Physical Review Letters 102, 120401 (2009). arXiv:0809.3173.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.102.120401
arXiv: 0809.3173

[48] مانوئل فورستر و استفان ولف. "واحدهای دوبخشی غیرمحلی". بررسی فیزیکی A 84, 042112 (2011). arXiv:0808.0651.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.84.042112
arXiv: 0808.0651

[49] رودریگو گالیگو و لئاندرو آئولیتا. "سیم کشی های بدون محل و تمایز بین جعبه های بل". بررسی فیزیکی A 95, 032118 (2017). arXiv:1611.06932.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.95.032118
arXiv: 1611.06932

ذکر شده توسط

[1] Karol Horodecki، Marek Winczewski و Siddhartha Das، "محدودیت های اساسی در توافقنامه کلید کنفرانس کوانتومی مستقل از دستگاه"، بررسی فیزیکی A 105 2, 022604 (2022).

نقل قول های بالا از SAO/NASA Ads (آخرین به روز رسانی با موفقیت 2023-01-21 00:01:07). فهرست ممکن است ناقص باشد زیرا همه ناشران داده های استنادی مناسب و کاملی را ارائه نمی دهند.

On سرویس استناد شده توسط Crossref هیچ داده ای در مورد استناد به آثار یافت نشد (آخرین تلاش 2023-01-21 00:01:04).

تمبر زمان:

بیشتر از مجله کوانتومی