基于二元哈希的 QKD 参数估计

基于二元哈希的 QKD 参数估计

通过二元散列 PlatoBlockchain 数据智能进行 QKD 参数估计。垂直搜索。人工智能。

迪米特·奥斯特列夫

德国航空航天中心通信与导航研究所,Oberpfaffenhofen,82234 Weßling,德国

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抽象

本文提出并证明了一种QKD协议的安全性,该协议使用双通用哈希代替随机采样来估计位翻转和相位翻转错误的数量。 对于小块大小,该协议显着优于以前的 QKD 协议。 更一般地,对于双通用哈希 QKD 协议,渐近和有限密钥率之间的差异随着量子位的数量 $n$ 减小为 $cn^{-1}$,其中 $c$ 取决于安全参数。 相比之下,对于使用随机采样并具有相同渐近率的优化协议,相同的差异下降速度不超过 $c'n^{-1/3}$,其中 $c'$ 取决于安全参数和误差速度。

量子密钥分发 (QKD) 协议允许两个用户通过经过身份验证的经典通道和完全不安全的量子通道进行通信来建立密钥。 QKD 协议的重要参数是通过量子信道发送的量子比特数、量子信道上的抗噪声能力、输出密钥的大小和安全级别。

现有的 QKD 协议和安全证明展示了参数之间的权衡:对于给定数量的量子比特,提高抗噪性或安全性会使输出尺寸更小。 当量子位的数量很少时,即大约 1000-10000,这些权衡尤其严重。 当量子信道特别难以实现时,例如当卫星将纠缠的光子对传输到两个地面站时,实际上会出现如此少量的量子比特。

目前的工作问:是否存在表现出更好参数权衡的 QKD 协议和安全证明,尤其是在量子比特数较少的情况下? 它提出了一种这样的 QKD 协议和安全证明。 该协议使用双通用哈希而不是随机采样来估计位翻转和相位翻转错误的数量,从而显着改善少量量子位的参数权衡,但也使协议更难实现。

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