एक सुसंगतता-साक्षी खेल और अर्ध-डिवाइस-स्वतंत्र क्वांटम कुंजी वितरण के लिए अनुप्रयोग

एक सुसंगतता-साक्षी खेल और अर्ध-डिवाइस-स्वतंत्र क्वांटम कुंजी वितरण के लिए अनुप्रयोग

स्रोत नोड: 2839411

मारियो सिल्वा1, रिकार्डो फलेरियो2, पाउलो माट्यूस2,3, और इमैनुएल ज़ाम्ब्रिनी क्रुज़ेइरो2

1यूनिवर्सिटी डी लोरेन, सीएनआरएस, इनरिया, लोरिया, एफ-54000 नैन्सी, फ़्रांस
2इंस्टिट्यूट डी टेलिकॉमुनिकाकोएस, 1049-001, लिस्बन, पुर्तगाल
3डिपार्टामेंटो डे माटेमेटिका, इंस्टीट्यूटो सुपीरियर टेक्निको, एवेनिडा रोविस्को पेस 1049-001, लिस्बन, पुर्तगाल

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सार

अर्ध-डिवाइस-स्वतंत्र क्वांटम कुंजी वितरण का लक्ष्य उच्चतम स्तर की सुरक्षा, डिवाइस स्वतंत्रता और प्रयोगात्मक व्यवहार्यता के बीच संतुलन हासिल करना है। अर्ध-क्वांटम कुंजी वितरण एक दिलचस्प दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है जो सुरक्षा बनाए रखते हुए क्वांटम संचालन पर उपयोगकर्ताओं की निर्भरता को कम करना चाहता है, इस प्रकार सरलीकृत और हार्डवेयर दोष-सहिष्णु क्वांटम प्रोटोकॉल के विकास को सक्षम बनाता है। इस काम में, हम एक सुसंगतता-आधारित, अर्ध-डिवाइस-स्वतंत्र, अर्ध-क्वांटम कुंजी वितरण प्रोटोकॉल पेश करते हैं जो एक सुसंगत समानता गेम के शोर-मजबूत संस्करण पर बनाया गया है जो विभिन्न प्रकार की सुसंगतता का गवाह है। बाउंडेड क्वांटम स्टोरेज मॉडल में सुरक्षा सिद्ध होती है, जिसके लिए उपयोगकर्ताओं को केवल शास्त्रीय संचालन, विशेष रूप से निश्चित-आधार पहचान को लागू करने की आवश्यकता होती है।

डिवाइस-स्वतंत्र क्रिप्टोग्राफी का उद्देश्य उपयोग किए गए उपकरणों के बारे में न्यूनतम धारणाओं के साथ सुरक्षा स्थापित करना है। वैकल्पिक रूप से, अर्ध-क्वांटम परिप्रेक्ष्य का लक्ष्य क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों के आधार पर सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए क्वांटम संचालन पर उपयोगकर्ताओं की निर्भरता को कम करना है। इस कार्य में, हम एक सुसंगत समानता खेल को एक शोर-मजबूत परिदृश्य तक विस्तारित करते हैं और तीन प्रकार के सुसंगत संसाधनों के बीच सांख्यिकीय रूप से अंतर करने की इसकी क्षमता प्रदर्शित करते हैं: गैर-सुसंगत, अलग करने योग्य सुसंगत, और उलझी हुई सुसंगत अवस्थाएँ। गेम के आधार पर, हम एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट क्वांटम कुंजी वितरण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। इस प्रोटोकॉल में, ऐलिस और बॉब को केवल अपनी प्रयोगशालाओं के भीतर विश्वसनीय कण का पता लगाने की आवश्यकता होती है, जबकि प्रोटोकॉल के शेष घटकों को अविश्वसनीय माना जाता है। नतीजतन, इस प्रोटोकॉल को अर्ध-डिवाइस-स्वतंत्र और अर्ध-क्वांटम दोनों के रूप में सटीक रूप से चित्रित किया जा सकता है, जो दोनों रूपरेखाओं की अनुकूलता को प्रदर्शित करता है।

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