הסכם מפתח ועידה רב-צדדית שאינה מקומית ובלתי תלויה במכשיר

הסכם מפתח ועידה רב-צדדית שאינה מקומית ובלתי תלויה במכשיר

חותמת זמן: 19 בינואר 2023 6:41
הסכם מפתח ועידה רב-צדדית שאינה מקומית ובלתי תלויה בהתקן PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

אבי פיליפ1,5, אנית קאור2,4, פיטר ביהרהורסט3, ומארק מ. ווילד1,6

1מכון הרן לפיזיקה תיאורטית, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, והמרכז לחישוב וטכנולוגיה, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לואיזיאנה 70803, ארה"ב
2המכון למחשוב קוונטים והחוג לפיזיקה ואסטרונומיה, אוניברסיטת ווטרלו, ווטרלו, אונטריו N2L 3G1, קנדה
3המחלקה למתמטיקה, אוניברסיטת ניו אורלינס, לואיזיאנה 70148, ארה"ב
4Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721, USA
5בית הספר לפיזיקה יישומית והנדסית, אוניברסיטת קורנל, איתקה, ניו יורק 14850, ארה"ב
6בית הספר להנדסת חשמל ומחשבים, אוניברסיטת קורנל, איתקה, ניו יורק 14850, ארה"ב

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

בעבודה זו, אנו מציגים אי-לוקאליות מהותית רב-חלקית כשיטה לכימות משאבים בתרחיש הרב-חלקי של הסכם מפתח ועידה בלתי תלוי במכשיר (DI). אנו מוכיחים כי אי-לוקאליות מהותית רב-חלקית היא תוספת, קמורה ומונוטונית תחת מחלקה של פעולות חופשיות הנקראות פעולות מקומיות ואקראיות נפוצה. כאחת התרומות הטכניות שלנו, אנו קובעים כלל שרשרת עבור שתי גרסאות של מידע הדדי רב-חלקי, אשר לאחר מכן אנו משתמשים בהם כדי להוכיח כי אי-לוקאליות מהותית רב-חלקית היא תוסף. כלל שרשרת זה עשוי להיות בעל עניין עצמאי בהקשרים אחרים. כל המאפיינים הללו של אי-לוקאליות פנימית רב-חלקית מועילים בביסוס התוצאה העיקרית של המאמר שלנו: אי-אזוריות מהותית רב-חלקית היא גבול עליון לשיעור מפתח סודי בתרחיש הרב-צדדי הכללי של הסכם מפתח ועידה DI. אנו דנים בדוגמאות שונות של פרוטוקולי מפתח ועידה של DI ומשווים את הגבולות העליונים שלנו עבור פרוטוקולים אלה עם גבולות תחתונים ידועים. לבסוף, אנו מחשבים גבולות עליון על מימושים ניסיוניים אחרונים של התפלגות מפתח קוונטית DI.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] צ'ארלס ה' בנט וג'יל בראסארד. "הצפנה קוונטית: הפצת מפתח ציבורי והטלת מטבעות". במסגרת הכנס הבינלאומי של IEEE בנושא מערכות מחשבים ועיבוד אותות, בנגלור, הודו. עמ' 175–179. (1984). arXiv:2003.06557.
https: / doi.org/â € ‹10.1016 / j.tcs 2014.05.025
arXiv: 2003.06557

[2] ארתור ק. אקרט. "הצפנה קוונטית מבוססת על משפט בל". Physical Review Letters 67, 661–663 (1991).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.661

[3] דומיניק מאיירס. "אבטחה ללא תנאי בהצפנה קוונטית". Journal of the ACM 48, 351–406 (2001). arXiv:quant-ph/​9802025.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 382780.382781
arXiv: quant-ph / 9802025

[4] מרקו טומיכל ורנאטו רנר. "יחס אי ודאות לאנטרופיות חלקות". מכתבי סקירה פיזית 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, והווארד M. Wiseman. "הפצה חד-צדדית של מפתח קוונטי ללא תלות במכשיר: אבטחה, היתכנות והקשר עם ההיגוי". סקירה פיזית A 85, 010301 (2012). arXiv:1109.1435.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.010301
arXiv: 1109.1435

[6] דומיניק מאיירס ואנדרו. יאו. "הצפנה קוונטית עם מנגנון לא מושלם". ב-Proceedings סימפוזיון שנתי 39 על יסודות מדעי המחשב (קטגוריה מס' 98CB36280). עמודים 503–509. (1998). arXiv:quant-ph/​9809039.
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFCS.1998.743501
arXiv: quant-ph / 9809039

[7] אנטוניו אסין, ניקולס ברונר, ניקולס גיסין, סרז' מסאר, סטפנו פירוניו, ולריו סקאראני. "אבטחה בלתי תלויה במכשיר של הצפנה קוונטית נגד התקפות קולקטיביות". מכתבי סקירה פיזית 98, 230501 (2007). arXiv:quant-ph/​0702152.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.230501
arXiv: quant-ph / 0702152

[8] רותם ארנון-פרידמן, פרדריק דופוי, עומר פאוזי, רנאטו רנר ותומאס וידיק. "הצפנה קוונטית בלתי תלויה במכשיר באמצעות הצטברות אנטרופיה". תקשורת טבע 9, 1–11 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-02307-4

[9] אומש וזיראני ותומס וידיק. "הפצה בלתי תלויה לחלוטין של מפתח קוונטי" מכתבי סקירה פיזית 113, 140501 (2014). arXiv:1210.1810.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140501
arXiv: 1210.1810

[10] Masahiro Takeoka, Saikat Guha, ומארק M. Wilde. "התמורה היסודית להפסדי שיעורים עבור הפצת מפתח קוונטי אופטי". תקשורת טבע 5, 1–7 (2014). arXiv:1504.06390.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms6235
arXiv: 1504.06390

[11] Eneet Kaur, Mark M. Wilde, ו-Andreas Winter. "מגבלות יסוד על שיעורי מפתח בהפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר". New Journal of Physics 22, 023039 (2020). arXiv:1810.05627.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab6eaa
arXiv: 1810.05627

[12] מרק ווינצ'בסקי, טמוגנה דאס וקרול הורודצקי. "הגבלות על מפתח בלתי תלוי במכשיר מאובטחות מפני יריב שאינו מסמן דרך הלא-האזור המעוך" (2019). arXiv:1903.12154.
arXiv: 1903.12154

[13] אואלי מ. מאורר וסטפן וולף. "הסכם מפתח מאובטח ללא תנאי והמידע המותנה המהותי". IEEE Transactions on Information Theory 45, 499–514 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.748999

[14] מתיאס קריסטנדל ואנדראס ווינטר. ""הסתבכות מעוכה": אמצעי הסתבכות נוסף". 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, ומארק M. Wilde. "מידע הדדי מותנה והיגוי קוונטי". סקירה פיזית A 96, 022332 (2017). arXiv:1612.03875.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.96.022332
arXiv: 1612.03875

[16] ג'רמי ריביירו, גליוסיה מורטה וסטפני ווהנר. "הסכם מפתח ועידה בלתי תלוי לחלוטין במכשיר". סקירה פיזית A 97, 022307 (2018). arXiv:1708.00798.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022307
arXiv: 1708.00798

[17] גליוסיה מורטה, פדריקו גראסלי, הרמן קמפרמן ודגמר ברוס. "הסכם מפתח ועידה קוונטית: סקירה". Advanced Quantum Technologies 3, 2000025 (2020). arXiv:2003.10186.
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000025
arXiv: 2003.10186

[18] מייקל אפינג, הרמן קמפרמן ודגמר ברוס. "רשתות קוונטיות בקנה מידה גדול המבוססות על גרפים". New Journal of Physics 18, 053036 (2016). arXiv:1504.06599.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​5/​053036
arXiv: 1504.06599

[19] סאטוזי ווטנבה. "ניתוח תיאורטי מידע של מתאם רב משתנים". IBM Journal of Research and Development 4, 66–82 (1960).
https: / / doi.org/ 10.1147 / rd.41.0066

[20] דונג יאנג, קרול הורודצקי, מיכל הורודצקי, פאבל הורודצקי, ג'ונתן אופנהיים, ווי סונג. "הסתבכות מעוכה למדינות רב-חלקיות ואמצעי הסתבכות המבוססים על הגג הקמור המעורב". IEEE Transactions on Information Theory 55, 3375–3387 (2009). arXiv:0704.2236.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2009.2021373
arXiv: 0704.2236

[21] דיוויד אוויס, פטריק היידן ואיבן סאבוב. "דחיסה מבוזרת והסתבכות מרובה צדדים". כתב עת לפיזיקה א': מתמטי ותיאורטי 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, ומארק M. Wilde. "גבול על זיקוק הסתבכות והסכם מפתח סודי עבור ערוצי שידור קוונטיים". IEEE Transactions on Information Theory 62, 2849–2866 (2016). arXiv:1503.08139.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2016.2544803
arXiv: 1503.08139

[23] רותם ארנון-פרידמן ופליקס לדיצקי. "גבול עליון לשיעורי הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר והשערת פרס מתוקנת". IEEE Transactions on Information Theory 67, 6606–6618 (2021). arXiv:2005.12325.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2021.3086505
arXiv: 2005.12325

[24] ווי ז'אנג, טים ואן לינט, קאי רדקר, רוברט גארטהוף, רנה שוונק, פלוריאן פרטיג, סבסטיאן אפלט, וונג'מין רוזנפלד, ולריו סקאראני, צ'ארלס סי-וו. לים, והאראלד וינפורטר. "מערכת הפצת מפתח קוונטי בלתי תלויה במכשיר למשתמשים מרוחקים". טבע 607, 687–691 (2022). quant-ph:2110.00575.
https: / doi.org/â € ‹10.1038 / s41586-022-04891-y
arXiv: 2110.00575

[25] רנה שוונק, קון טונג גו, איגנטיוס W Primaatmaja, ארנסט YZ Tan, Ramona Wolf, Valerio Scarani וצ'ארלס CW Lim. "הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר עם בסיס מפתח אקראי". תקשורת טבע 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, ו-Jian-Wei Pan. "לקראת הדגמה פוטונית של הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר". מכתבי סקירה פיזית 129, 050502 (2022). arXiv:2110.01480.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.129.050502
arXiv: 2110.01480

[27] דיוויד בקמן, דניאל גוטסמן, מייקל איי נילסן וג'ון פרסקיל. "פעולות קוונטיות סיבתיות וניתנות לוקליזציה". סקירה פיזית א 64, 052309 (2001). arXiv:quant-ph/​0102043.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.64.052309
arXiv: quant-ph / 0102043

[28] ניקולס ברונר, דניאל קוולקנטי, סטפנו פירוניו, ולריו סקאראני וסטפני ווהנר. "לא מקומיות של פעמון". ביקורות על פיזיקה מודרנית 86, 419 (2014). arXiv:1303.2849.
https: / / doi.org/ 10.1103 / revmodphys.86.419
arXiv: 1303.2849

[29] קה לי ואנדראס ווינטר. "הסתבכות מעוכה, יכולת הרחבה של $mathbf{k}$, שרשראות מרקוב קוונטיות ומפות התאוששות". יסודות הפיזיקה 48, 910–924 (2018). arXiv:1410.4184.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-018-0143-6
arXiv: 1410.4184

[30] מקסים א' שירוקוב. "המשכיות אחידה גורמת למאפיינים של מערכות קוונטיות רב-חלקיות". כתב עת לפיזיקה מתמטית 62, 092206 (2021). arXiv:2007.00417.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0055155
arXiv: 2007.00417

[31] טה סאן האן. "מבנה תלות לינארית של מרחב האנטרופיה". מידע ובקרה 29, 337–368 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(75)80004-0

[32] טה סאן האן. "מדדי אנטרופיה לא שליליים של מתאמים סימטריים רב משתנים". מידע ובקרה 36, 133–156 (1978).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0019-9958(78)90275-9

[33] Dong Yang, Michał Horodecki, ו-ZD Wang. "אמצעי הסתבכות תוסף ותפעולי: הסתבכות מותנית של מידע הדדי". מכתבי סקירה פיזית 101, 140501 (2008). arXiv:0804.3683.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.140501
arXiv: 0804.3683

[34] סטפנו פירוניו, אנטוניו אסין, ניקולס ברונר, ניקולס גיסין, סרז' מסאר ולריו סקאראני. "הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר מאובטחת מפני התקפות קולקטיביות". New Journal of Physics 11, 045021 (2009). arXiv:0903.4460.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​11/​4/​045021
arXiv: 0903.4460

[35] טימו הולץ, הרמן קמפרמן ודגמר ברוס. "אי שוויון אמיתי של בל רב-צדדי להסכם מפתח ועידה בלתי תלוי במכשיר". 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, ועוד. "הדגמה נסיונית של אי-לוקאליות משולשת אמיתית בתנאי יישוב קפדניים". מכתבי סקירה פיזית 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, and J.-D. בנקל. "הפצה נסיונית של מפתח קוונטי מאושרת על ידי משפט בל". טבע 607, 682–686 (2022). arXiv:2109.14600.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-022-04941-5
arXiv: 2109.14600

[38] ג'וניור R. Gonzales-Ureta, Ana Predojević, ואדן Cabello. "התפלגות מפתח קוונטית בלתי תלויה במכשיר המבוססת על אי-שוויון בל עם יותר משתי כניסות ושתי יציאות". סקירה פיזית A 103, 052436 (2021). arXiv:2104.00413.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.052436
arXiv: 2104.00413

[39] ז'אן-דניאל בנקל, ג'ונתן בארט, ניקולס גיסין וסטפנו פירוניו. "הגדרות של אי-לוקאליות רב-חלקית". סקירה פיזית A 88, 014102 (2013). arXiv:1112.2626.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.88.014102
arXiv: 1112.2626

[40] Eneet Kaur, Karol Horodecki, ו-Sidhartha Das. "גבול עליון של שיעורי הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר בתרחישים סטטיים ודינאמיים". סקירה פיזית החלה 18, 054033 (2021). quant-ph:2107.06411.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevapplied.18.054033
arXiv: 2107.06411

[41] טוני מגר, יפקה דולק, אנדראה קולדאנג'לו ורותם ארנון-פרידמן. "התפלגות מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר מהנחות חישוביות". New Journal of Physics 23, 123021 (2021).
https://doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac304b

[42] טוני מגר ותומס וידיק. "בדיקה עצמית של התקן קוונטי יחיד תחת הנחות חישוביות". Quantum 5, 544 (2021). arXiv:2001.09161.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-09-16-544
arXiv: 2001.09161

[43] אבי פיליפ, אנאט קאור, פיטר בירהורסט ומארק מ' וויילד. "הסכם מפתח ועידה בלתי-מקומי ובלתי תלוי במכשיר" (2021) arXiv:2111.02596v1.
arXiv: 2111.02596v1

[44] קרול הורודצקי, מרק ווינצ'בסקי וסידהרת'ה דאס. "מגבלות יסוד על הסכם מפתח ועידה קוונטית בלתי תלויה במכשיר" (2021) arXiv:2111.02467v1.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022604
arXiv: 2111.02467v1

[45] קרול הורודצקי, מרק ווינצ'בסקי וסידהרת'ה דאס. "מגבלות בסיסיות על הסכם מפתח ועידה קוונטית בלתי תלוי במכשיר". סקירה פיזית A 105, 022604 (2022). arXiv:2111.02467.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022604
arXiv: 2111.02467

[46] איתמר פיטובסקי. "טווח ההסתברות הקוונטית". Journal of Mathematical Physics 27, 1556–1565 (1986).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.527066

[47] מנואל פורסטר, סברין וינקלר וסטפן וולף. "זיקוק אי-מקומיות". מכתבי סקירה פיזית 102, 120401 (2009). arXiv:0809.3173.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.120401
arXiv: 0809.3173

[48] מנואל פורסטר וסטפן וולף. "יחידות דו-צדדיות של אי-מקומיות". סקירה פיזית א 84, 042112 (2011). arXiv:0808.0651.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.042112
arXiv: 0808.0651

[49] רודריגו גאלגו וליאנדרו אוליטה. "חיווט חופשי ללא מקומיות וההבחנה בין תיבות בל". סקירה פיזית א 95, 032118 (2017). arXiv:1611.06932.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.032118
arXiv: 1611.06932

מצוטט על ידי

[1] Karol Horodecki, Marek Winczewski, ו- Siddhartha Das, "מגבלות יסוד על הסכם מפתח ועידה קוונטית בלתי תלויה במכשיר", ביקורת גופנית A 105 2, 022604 (2022).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2023-01-21 00:01:07). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

On השירות המוזכר של קרוסרף לא נמצאו נתונים על ציטוט עבודות (ניסיון אחרון 2023-01-21 00:01:04)

מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים