1Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI), Academia de Ciencias de Austria, Boltzmanngasse 3, 1090 Viena, Austria
2Centro de Viena de Ciencia y Tecnología Cuántica, Atominstitut, TU Wien, 1020 Viena, Austria
3Instituto de Ciencias de la Computación, Universidad de Masaryk, 602 00 Brno, República Checa
4Instituto de Física, Academia Eslovaca de Ciencias, 845 11 Bratislava, Eslovaquia
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Resumen
Calcular la tasa de clave en los protocolos de distribución de clave cuántica (QKD) es un desafío de larga data. Los métodos analíticos se limitan a un puñado de protocolos con bases de medición altamente simétricas. Los métodos numéricos pueden manejar bases de medición arbitrarias, pero usan la entropía mínima, que da un límite inferior flexible a la entropía de von Neumann, o se basan en algoritmos dedicados engorrosos. Basado en una jerarquía de programación semidefinida (SDP) recientemente descubierta que converge a la entropía condicional de von Neumann, utilizada para calcular las tasas de clave asintótica en el caso independiente del dispositivo, presentamos una jerarquía SDP que converge a la tasa de clave secreta asintótica en el caso de caracterizada dispositivos. El algoritmo resultante es eficiente, fácil de implementar y fácil de usar. Ilustramos su desempeño recuperando los límites conocidos en la tasa de clave y extendiendo los protocolos QKD de alta dimensión a casos previamente intratables. También lo usamos para volver a analizar datos experimentales para demostrar cómo se pueden lograr tasas de clave más altas cuando se tienen en cuenta las estadísticas completas.
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