Estimation des paramètres QKD par hachage à deux universels

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Estimation des paramètres QKD par double hachage universel PlatoBlockchain Data Intelligence. Recherche verticale. Aï.

Institut des communications et de la navigation, Centre aérospatial allemand, Oberpfaffenhofen, 82234 Weßling, Allemagne

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Abstract

Cet article propose et prouve la sécurité d'un protocole QKD qui utilise un hachage à deux universels au lieu d'un échantillonnage aléatoire pour estimer le nombre d'erreurs de retournement de bit et de retournement de phase. Ce protocole surpasse considérablement les protocoles QKD précédents pour les petites tailles de bloc. Plus généralement, pour le protocole QKD à double hachage universel, la différence entre le taux de clé asymptotique et fini diminue avec le nombre $n$ de qubits comme $cn^{-1}$, où $c$ dépend du paramètre de sécurité. À titre de comparaison, la même différence ne diminue pas plus vite que $c'n^{-1/3}$ pour un protocole optimisé qui utilise un échantillonnage aléatoire et a le même taux asymptotique, où $c'$ dépend du paramètre de sécurité et de l'erreur fréquence.

Résumé populaire

Un protocole de distribution de clé quantique (QKD) permet à deux utilisateurs d'établir une clé secrète en communiquant sur un canal classique authentifié et un canal quantique totalement non sécurisé. Les paramètres importants pour un protocole QKD sont le nombre de qubits envoyés sur le canal quantique, la résistance au bruit sur le canal quantique, la taille de la clé secrète de sortie et le niveau de sécurité.

Les protocoles QKD existants et les preuves de sécurité présentent des compromis entre les paramètres : pour un nombre donné de qubits, l'amélioration de la résistance au bruit ou de la sécurité rend la taille de sortie plus petite. Ces compromis sont particulièrement sévères lorsque le nombre de qubits est petit, c'est-à-dire autour de 1000-10000. Un si petit nombre de qubits survient en pratique lorsque le canal quantique est particulièrement difficile à mettre en œuvre, par exemple lorsqu'un satellite transmet des paires de photons intriqués vers deux stations au sol.

Le présent travail pose la question : existe-t-il des protocoles QKD et des preuves de sécurité qui présentent de meilleurs compromis de paramètres, en particulier dans le cas où le nombre de qubits est petit ? Il présente un tel protocole QKD et une preuve de sécurité. Ce protocole utilise un hachage à deux universels au lieu d'un échantillonnage aléatoire pour estimer le nombre d'erreurs de retournement de bit et de retournement de phase, ce qui entraîne une amélioration spectaculaire des compromis de paramètres pour un petit nombre de qubits, mais rend également le protocole plus difficile à mettre en œuvre.

► Données BibTeX

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► Références

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Cité par

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[2] Dimiter Ostrev, Davide Orsucci, Francisco Lázaro et Balazs Matuz, "Constructions de codes de produits classiques pour les codes quantiques de Calderbank-Shor-Steane", arXiv: 2209.13474.

Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2023-01-14 11:00:11). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.

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