다광자 사례 PlatoBlockchain Data Intelligence에서 탐지 효율성 불일치가 있는 양자 키 배포의 보안. 수직 검색. 일체 포함.

다광자의 경우 검출 효율 불일치로 양자 키 분포의 보안

안톤 트루셰킨

RAS의 Steklov 수학 연구소, Steklov 국제 수학 센터, Moscow 119991, Russia
국립 과학 기술 대학 MISIS, 모스크바 119049, 러시아의 양자 통신을 위한 수학 및 NTI 센터
QRate, 스콜코보, 모스크바 143025, 러시아

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추상

탐지 효율성 불일치는 실제 QKD(양자 키 배포) 시스템에서 일반적인 문제입니다. 검출 효율성 불일치가 있는 QKD의 현재 보안 증명은 송신측의 단일 광자 광원 가정 또는 수신측의 단일 광자 입력 가정에 의존합니다. 이러한 가정은 가능한 도청 전략의 등급에 제한을 부과합니다. 여기에서 우리는 이러한 가정 없이 엄격한 보안 증명을 제시하고, 따라서 이 중요한 문제를 해결하고 일반 공격(점근 체제에서)에 대한 탐지 효율성 불일치로 QKD의 보안을 증명합니다. 특히, 탐지 효율 불일치의 경우에 미끼 상태 방법을 적용합니다.

양자 키 배포(QKD)를 사용하면 멀리 떨어진 두 당사자가 기밀 메시징을 위한 공통 비밀 키를 설정할 수 있습니다. 내결함성 양자 컴퓨터에서 기존 공개 키에 대한 위협 가능성을 고려할 때 QKD는 미래 보안 통신 인프라의 중요한 부분으로 여겨집니다. 최초의 QKD 프로토콜(BB84)은 1984년 Bennett와 Brassard에 의해 발견되었습니다. 나중에 첫 번째 실험과 보안 증명이 제안되었습니다. 이제 QKD는 보안 증명이 개발된 상용 기술입니다.

그러나 하드웨어 장치의 특정 불완전성을 고려한 보안 증명은 여전히 ​​어렵습니다. 그러한 불완전성 중 하나는 검출 효율 불일치라고 하며, 여기서 XNUMX개의 단일 광자 검출기는 서로 다른 양자 효율, 즉 광자 검출 확률이 다릅니다. 두 개의 완전히 동일한 검출기를 만드는 것은 사실상 불가능하기 때문에 이러한 문제를 고려해야 합니다.

수학적으로, 우리가 다루는 Hilbert 공간이 무한 차원이기 때문에 일반적인 경우에 대한 탐지 효율성 불일치가 있는 QKD에 대한 보안 증명은 어렵습니다(동일한 탐지기의 경우에 가능한 유한 차원 공간으로의 축소는 여기에서 작동하지 않습니다. ). 따라서 보안을 증명하기 위한 근본적으로 새로운 접근 방식이 필요했습니다. 이 연구에서 제안한 새로운 주요 방법은 엔트로피 불확실성 관계를 사용하여 다중 광자 감지 이벤트의 수를 분석적으로 제한하는 것입니다. 이를 통해 문제를 유한 차원 문제로 줄일 수 있습니다. 유한 차원 문제(여전히 중요하지 않음)의 해석적 솔루션을 위해 문제의 대칭을 사용할 것을 제안합니다.

따라서 본 논문에서는 탐지 효율성 불일치로 BB84 프로토콜의 보안성을 증명하고 이 경우 비밀 키 비율에 대한 경계를 분석적으로 도출한다. 또한 탐지 효율성 불일치의 경우에 미끼 상태 방법을 적용합니다.

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2022-07-22 09:35:20). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

가져올 수 없습니다 Crossref 인용 자료 마지막 시도 중 2022-07-22 09:35:19 : Crossref에서 10.22331 / q-2022-07-22-771에 대한 인용 데이터를 가져올 수 없습니다. DOI가 최근에 등록 된 경우 이는 정상입니다.

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