1Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Osztrák Tudományos Akadémia, Boltzmanngasse 3, 1090 Bécs, Ausztria
2Bécsi Kvantumtudományi és Technológiai Központ, Atominstitut, TU Wien, 1020 Bécs, Ausztria
3Számítástechnikai Intézet, Masaryk Egyetem, 602 00 Brno, Csehország
4Fizikai Intézet, Szlovák Tudományos Akadémia, 845 11 Pozsony, Szlovákia
Érdekesnek találja ezt a cikket, vagy szeretne megvitatni? Scite vagy hagyjon megjegyzést a SciRate-en.
Absztrakt
A kulcsarány kiszámítása a kvantumkulcs-elosztási (QKD) protokollokban régóta fennálló kihívás. Az analitikai módszerek néhány nagyon szimmetrikus mérési bázisú protokollra korlátozódnak. A numerikus módszerek tetszőleges mérési alapokat képesek kezelni, de vagy a min-entrópiát használják, amely laza alsó korlátot ad a Neumann-entrópiának, vagy nehézkes, dedikált algoritmusokra támaszkodnak. Egy nemrégiben felfedezett, a feltételes von Neumann entrópiához konvergáló félig meghatározott programozási (SDP) hierarchiára alapozva, amelyet eszközfüggetlen esetben az aszimptotikus kulcsarányok kiszámítására használnak, bevezetünk egy SDP-hierarchiát, amely az aszimptotikus titkos kulcshoz konvergál a karakterizált esetben. eszközöket. Az így kapott algoritmus hatékony, könnyen megvalósítható és könnyen használható. Teljesítményét úgy szemléltetjük, hogy helyreállítjuk a kulcssebesség ismert határait, és kiterjesztjük a nagydimenziós QKD protokollokat a korábban nehezen kezelhető esetekre. Használjuk a kísérleti adatok újraelemzésére is, hogy bemutassuk, hogyan érhetők el magasabb kulcsarányok, ha a teljes statisztikákat figyelembe vesszük.
► BibTeX adatok
► Referenciák
[1] Nicolas Gisin, Grégoire Ribordy, Wolfgang Tittel és Hugo Zbinden, „Quantum cryptography” Reviews of Modern Physics 74, 145-195 (2002).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.74.145
[2] Valerio Scarani, Helle Bechmann-Pasquinucci, Nicolas J. Cerf, Miloslav Dušek, Norbert Lütkenhaus és Momtchil Peev, „A gyakorlati kvantumkulcs-elosztás biztonsága” Reviews of Modern Physics 81, 1301–1350 (2009).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1301
arXiv: 0802.4155
[3] Feihu Xu, Xiongfeng Ma, Qiang Zhang, Hoi-Kwong Lo és Jian-Wei Pan, „Biztonságos kvantumkulcs-elosztás valósághű eszközökkel” Reviews of Modern Physics 92, 025002 (2020).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.92.025002
arXiv: 1903.09051
[4] S. Pirandola, UL Andersen, L. Banchi, M. Berta, D. Bunandar, R. Colbeck, D. Englund, T. Gehring, C. Lupo, C. Ottaviani, JL Pereira, M. Razavi, J. Shamsul Shaari , M. Tomamichel, VC Usenko, G. Vallone, P. Villoresi és P. Wallden, „Advances in quantum cryptography” Advances in Optics and Photonics 12, 1012 (2020).
https:///doi.org/10.1364/AOP.361502
arXiv: 1906.01645
[5] Charles H. Bennettand Gilles Brassard „Kvantumkriptográfia: Nyilvános kulcsok elosztása és érmefeldobás” Theoretical Computer Science 560, 7–11 (1984) (újranyomás).
https:///doi.org/10.1016/j.tcs.2014.05.025
[6] Dagmar Bruß „Optimális lehallgatás a kvantumkriptográfiában hat állammal” Physical Review Letters 81, 3018–3021 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.3018
[7] Nicolas J. Cerf, Mohamed Bourennane, Anders Karlsson és Nicolas Gisin, „Security of Quantum Key Distribution using $d$-Level Systems” Physical Review Letters 88, 127902 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.127902
[8] Lana Sheridan és Valerio Scarani „Biztonsági bizonyíték a kvantumkulcs-elosztáshoz qudit rendszerek használatával” Physical Review A 82, 030301(R) (2010).
https:///doi.org/10.1103/physreva.82.030301
arXiv: 1003.5464
[9] Robert König, Renato Renner és Christian Schaffner, „A min- és max-entrópia működési jelentése” IEEE Transactions on Information Theory 55, 4337–4347 (2009).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2009.2025545
arXiv: 0807.1338
[10] Jean-Daniel Bancal, Lana Sheridan és Valerio Scarani, „Több véletlenszerűség ugyanabból az adatból” New Journal of Physics 16, 033011 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/3/033011
arXiv: 1309.3894
[11] O. Nieto-Silleras, S. Pironio és J. Silman: „Teljes mérési statisztikák használata az optimális eszközfüggetlen véletlenszerűség kiértékeléséhez” New Journal of Physics 16, 013035 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/1/013035
arXiv: 1309.3930
[12] Mirdit Doda, Marcus Huber, Gláucia Murta, Matej Pivoluska, Martin Plesch és Chrysoula Vlachou, „Quantum Key Distribution Overcoming Extreme Noise: Simultaneous Subspace Coding using High-Dimensional Entanglement” Physical Review Applied 15, 034003 (2021).
https:///doi.org/10.1103/physrevapplied.15.034003
arXiv: 2004.12824
[13] Yukun Wang, Ignatius William Primaatmaja, Emilien Lavie, Antonios Varvitsiotis és Charles Ci Wen Lim, „Charactering the correlations of pre-and-measure quantum networks” npj Quantum Information 5, 17 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0133-3
arXiv: 1803.04796
[14] Ernest YZ Tan, René Schwonnek, Koon Tong Goh, Ignatius William Primaatmaja és Charles CW Lim, „Biztonságos kulcsarányok kiszámítása kvantumkriptográfiai adatokhoz nem megbízható eszközökkel” npj Quantum Information 7, 158 (2021).
https:///doi.org/10.1038/s41534-021-00494-z
arXiv: 1908.11372
[15] Adam Winick, Norbert Lütkenhaus és Patrick J. Coles, „Megbízható numerikus kulcsértékek kvantumkulcs-elosztáshoz” Quantum 2, 77 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2018-07-26-77
arXiv: 1710.05511
[16] Hao Hu, Jiyoung Im, Jie Lin, Norbert Lütkenhaus és Henry Wolkowicz, „Robust Interior Point Method for Quantum Key Distribution Rate Computation” Quantum 6, 792 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-09-08-792
arXiv: 2104.03847
[17] Peter Brown, Hamza Fawzi és Omar Fawzi: „Eszközfüggetlen alsó határok a feltételes von Neumann entrópián” (2021).
arXiv: 2106.13692
[18] Miguel Navascuès, Stefano Pironio és Antonio Acén: „A kvantumkorrelációk halmazát jellemző félig meghatározott programok konvergens hierarchiája” New Journal of Physics 10, 073013 (2008).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/10/7/073013
arXiv: 0803.4290
[19] Hoi-Kwong Lo, HF Chau és M. Ardehali, „Efficient Quantum Key Distribution Scheme and a Proof Its Uniconditional Security” Journal of Cryptology 18, 113–165 (2005).
https:///doi.org/10.1007/s00145-004-0142-y
[20] Igor Devetakand Andreas Winter „A titkos kulcs desztillációja és a kvantumállapotok összefonódása” Proceedings of the Royal Society of London Series A 461, 207–235 (2005).
https:///doi.org/10.1098/rspa.2004.1372
[21] Gene H. Golub „Néhány módosított mátrix sajátérték-problémája” SIAM Review 15, 318–334 (1973).
https:///doi.org/10.1137/1015032
[22] Miguel Navascués, Gonzalo de la Torre és Tamás Vértesi, „Characterization of Quantum Correlations with Local Dimension Constraints and its Device-Independent Applications” Physical Review X 4, 011011 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.4.011011
arXiv: 1308.3410
[23] Dmitriy Drusvyatskiyand Henry Wolkowicz „A degeneráció sok arca a kúpoptimalizálásban” Foundations and Trends in Optimization 3, 77–170 (2017).
https:///doi.org/10.1561/2400000011
arXiv: 1706.03705
[24] Karin Gatermannand Pablo A. Parrilo „Szimmetriacsoportok, félig meghatározott programok és négyzetösszegek” Journal of Pure and Applied Algebra 192, 95–128 (2004).
https:///doi.org/10.1016/j.jpaa.2003.12.011
[25] Jos F. Sturm „A SeDuMi 1.02, A MATLAB eszköztár használata szimmetrikus kúpokon való optimalizáláshoz” Optimization Methods and Software 11, 625–653 (1999).
https:///doi.org/10.1080/10556789908805766
https:///github.com/sqlp/sedumi
[26] Chris Coey, Lea Kapelevich és Juan Pablo Vielma, „Természetes kúpos formulációk megoldása a Hypatia.jl-lel” TÁJÉKOZTAT: Journal on Computing 34, 2686–2699 (2022) https://github.com/chriscoey/Hypatia.jl .
https:///doi.org/10.1287/ijoc.2022.1202
arXiv: 2005.01136
https:///github.com/chriscoey/Hypatia.jl
[27] MOSEK ApS „The MOSEK Optimization Suite 10.0.40” kézikönyv (2023) https:///docs.mosek.com/latest/intro/index.html.
https:///docs.mosek.com/latest/intro/index.html
[28] J. Löfberg „YALMIP: a MATLAB modellezési és optimalizálási eszköztár” Proceedings of the CACSD Conference 284–289 (2004).
https:///doi.org/10.1109/CACSD.2004.1393890
[29] William K. Wootters és Brian D Fields „Optimal állapot-meghatározás kölcsönösen elfogulatlan mérésekkel” Annals of Physics 191, 363–381 (1989).
https://doi.org/10.1016/0003-4916(89)90322-9
[30] Ingemar Bengtsson, Wojciech Bruzda, Åsa Ericsson, Jan-Åke Larsson, Wojciech Tadej és Karol Å»yczkowski, „Kölcsönösen elfogulatlan bázisok és Hadamard-mátrixok hatodik sorrendben” Journal of Mathematical Physics 48, 052106 (2007).
https:///doi.org/10.1063/1.2716990
[31] Ingemar Bengtsson „A kölcsönösen elfogulatlan alapok három módja” AIP Conference Proceedings 889, 40–51 (2007).
https:///doi.org/10.1063/1.2713445
[32] Jessica Bavaresco, Natalia Herrera Valencia, Claude Klöckl, Matej Pivoluska, Paul Erker, Nicolai Friis, Mehul Malik és Marcus Huber: „A két bázison végzett mérések elegendőek a nagy dimenziós összefonódás igazolására” Nature Physics 14, 1032–1037 (2018) .
https:///doi.org/10.1038/s41567-018-0203-z
arXiv: 1709.07344
[33] Yeong Cherng Liang, Dagomir Kaszlikowski, Berthold-Georg Englert, Leong Chuan Kwek és CH Oh, „Tomographic quantum cryptography” Physical Review A 68, 022324 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.022324
[34] Yongtao Zhanand Hoi-Kwong Lo „Tomográfia alapú kvantumkulcs-eloszlás” (2020).
arXiv: 2008.11628
[35] Alexey Tiranov, Sébastien Designolle, Emmanuel Zambrini Cruzeiro, Jonathan Lavoie, Nicolas Brunner, Mikael Afzelius, Marcus Huber és Nicolas Gisin, „A kristályban tárolt többdimenziós összefonódás mennyiségi meghatározása” Physical Review A 96, 040303 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.96.040303
arXiv: 1609.05033
[36] Sebastian Ecker, Frédéric Bouchard, Lukas Bulla, Florian Brandt, Oskar Kohout, Fabian Steinlechner, Robert Fickler, Mehul Malik, Yelena Guryanova, Rupert Ursin és Marcus Huber, „Overcoming Noise in Entanglement Distribution” Physical Review X 9, 041042 (2019) .
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.9.041042
arXiv: 1904.01552
[37] Lukas Bulla, Matej Pivoluska, Kristian Hjorth, Oskar Kohout, Jan Lang, Sebastian Ecker, Sebastian P. Neumann, Julius Bittermann, Robert Kindler, Marcus Huber, Martin Bohmann és Rupert Ursin, „Nem lokális időbeli interferometria nagy rugalmasságú szabadtér-kvantumhoz Kommunikáció” Physical Review X 13, 021001 (2023).
https:///doi.org/10.1103/physrevx.13.021001
arXiv: 2204.07536
[38] Zdenek Hradil „Kvantumállapot-becslés” Physical Review A 55, R1561–R1564 (1997).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.55.R1561
[39] V. Bužek, R. Derka, G. Adam és PL Knight, „Reconstruction of Quantum State of Spin Systems: From Quantum Bayesian Inference to Quantum Tomography” Annals of Physics 266, 454–496 (1998).
https:///doi.org/10.1006/aphy.1998.5802
[40] Rüdiger Schack, Todd A. Brun és Carlton M. Caves, „Quantum Bayes rule” Physical Review A 64, 014305 (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.014305
[41] Robin Blume-Kohout „A kvantumállapotok optimális, megbízható becslése” New Journal of Physics 12, 043034 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/4/043034
[42] Robin Blume-Kohout „Robust error bars for quantum tomogography” (2012).
arXiv: 1202.5270
[43] Jiangwei Shang, Hui Khoon Ng, Arun Sehrawat, Xikun Li és Berthold-Georg Englert, „Optimal error regions for quantum state estimation” New Journal of Physics 15, 123026 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/12/123026
arXiv: 1302.4081
[44] Christopher Ferrie „Kvantumállapotok nagy hátsó sűrűségű ellipszoidjai” New Journal of Physics 16, 023006 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/2/023006
arXiv: 1310.1903
[45] Christopher Granade, Joshua Combes és DG Cory, „Practical Bayesian tomography” New Journal of Physics 18, 033024 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/3/033024
arXiv: 1509.03770
[46] Lukas Bulla, Kristian Hjorth, Oskar Kohout, Jan Lang, Sebastian Ecker, Sebastian P. Neumann, Julius Bittermann, Robert Kindler, Marcus Huber, Martin Bohmann, Rupert Ursin és Matej Pivoluska: „Valódi nagydimenziós összefonódás eloszlása 10.2 km-en keresztül zajos nagyvárosi légkör” (2023).
arXiv: 2301.05724
[47] Natalia Herrera Valencia, Vatshal Srivastav, Matej Pivoluska, Marcus Huber, Nicolai Friis, Will McCutcheon és Mehul Malik, „High-Dimensional Pixel Entanglement: Efficient Generation and Certification” Quantum 4, 376 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-12-24-376
arXiv: 2004.04994
[48] Jessica Bavaresco, Mio Murao és Marco Túlio Quintino, „Szigorú hierarchia a párhuzamos, szekvenciális és határozatlan ok-okozati sorrendű stratégiák között a csatornák megkülönböztetéséhez” Physical Review Letters 127, 200504 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.200504
arXiv: 2011.08300
[49] Hoi-Kwong Lo, Marcos Curty és Bing Qi, „Mérőeszköz-független kvantumkulcs-eloszlás” Physical Review Letters 108, 130503 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.130503
arXiv: 1109.1473
[50] M. Lucamarini, ZL Yuan, JF Dynes és AJ Shields, „A kvantumkulcs-eloszlás sebesség-távolság határának leküzdése kvantumismétlő nélkül” Nature 557, 400–403 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0066-6
arXiv: 1811.06826
[51] Won-Young Hwang „Kvantumkulcs-elosztás nagy veszteséggel: a globális biztonságos kommunikáció felé” Physical Review Letters 91, 057901 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.057901
[52] Frederic Dupuis, Omar Fawzi és Renato Renner, „Entropy accumulation” Communications in Mathematical Physics 379, 867–913 (2020).
https://doi.org/10.1007/s00220-020-03839-5
arXiv: 1607.01796
[53] Ian George, Jie Lin, Thomas van Himbeeck, Kun Fang és Norbert Lütkenhaus, „Kvantumkulcs-eloszlás véges kulcsú elemzése karakterizált eszközökkel entrópiafelhalmozás segítségével” (2022).
arXiv: 2203.06554
Idézi
[1] Simon Morelli, Marcus Huber és Armin Tavakoli, „Erőforrás-hatékony, nagy dimenziós összefonódás észlelése szimmetrikus vetületeken keresztül”, arXiv: 2304.04274, (2023).
[2] Martin Sandfuchs, Marcus Haberland, V. Vilasini és Ramona Wolf, „Security of differential phase shift QKD from relativiistic Principles”, arXiv: 2301.11340, (2023).
[3] Oisín Faust és Hamza Fawzi, „Az operátori monoton és operátorkonvex függvények racionális közelítései”, arXiv: 2305.12405, (2023).
A fenti idézetek innen származnak SAO/NASA HIRDETÉSEK (utolsó sikeres frissítés: 2023-05-25 23:16:02). Előfordulhat, hogy a lista hiányos, mivel nem minden kiadó ad megfelelő és teljes hivatkozási adatokat.
On Crossref által idézett szolgáltatás művekre hivatkozó adat nem található (utolsó próbálkozás 2023-05-25 23:16:00).
Ez a tanulmány a Quantumban jelent meg Creative Commons Nevezd meg 4.0 International (CC BY 4.0) engedély. A szerzői jog az eredeti szerzői jog tulajdonosainál marad, például a szerzőknél vagy intézményeiknél.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
- Részvények vásárlása és eladása PRE-IPO társaságokban a PREIPO® segítségével. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-24-1019/
- :is
- :nem
- ][p
- 1
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 17
- 1998
- 1999
- 20
- 2001
- 2005
- 2011
- 2012
- 2013
- 2014
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 22
- 23
- 24
- 26
- 27
- 28
- 30
- 39
- 40
- 49
- 50
- 7
- 77
- 8
- 9
- 91
- a
- felett
- KIVONAT
- Akadémia
- hozzáférés
- Fiók
- felhalmozódás
- elért
- Ádám
- előlegek
- hovatartozás
- aip
- algoritmus
- algoritmusok
- Minden termék
- Is
- an
- elemzés
- Analitikai
- és a
- Andersen
- alkalmazások
- alkalmazott
- körülbelül
- VANNAK
- AS
- At
- Légkör
- osztrák
- szerző
- szerzők
- bárok
- alapján
- bayesi
- BE
- lent
- között
- Bing
- köteles
- szünet
- Brian
- de
- by
- TUD
- eset
- esetek
- Központ
- Tanúsítvány
- kihívás
- csatorna
- jellemzett
- Károly
- chris
- Christopher
- szorosan
- Kódolás
- Érme
- megjegyzés
- köznép
- közlés
- távközlés
- teljes
- számítás
- számítógép
- Computer Science
- számítástechnika
- Konferencia
- korlátok
- összetartó
- Konvex
- copyright
- kriptográfia
- Kristály
- cseh
- dátum
- elszánt
- bizonyítani
- Azt
- sűrűség
- Érzékelés
- eszköz
- Eszközök
- Dimenzió
- méretek
- felfedezett
- Megkülönböztetés
- megvitatni
- terjesztés
- könnyű
- hatékony
- bármelyik
- Ericsson
- hiba
- Eter (ETH)
- értékelés
- létezik
- kiterjedő
- szélső
- arcok
- Fields
- A
- talált
- Alapok
- szabad hely
- ból ből
- Tele
- funkciók
- generáció
- valódi
- György
- Gilles
- ad
- Globális
- Csoportok
- maréknyi
- fogantyú
- Harvard
- Henrik
- hierarchia
- Magas
- <p></p>
- nagyon
- tartók
- Hogyan
- HTML
- HTTPS
- Hugo
- IEEE
- kép
- végre
- in
- független
- információ
- intézmények
- érdekes
- belső
- Nemzetközi
- bele
- bevezet
- IT
- ITS
- január
- JavaScript
- Jian-Wei Pan
- JL
- folyóirat
- Julius
- Kulcs
- Lovag
- ismert
- NYELV
- keresztnév
- Szabadság
- li
- Engedély
- LIMIT
- Korlátozott
- lin
- Lista
- helyi
- London
- Hosszú
- néz
- le
- kézikönyv
- sok
- Marco
- Marcus
- Márton
- matematikai
- Mátrix
- max-width
- Lehet..
- jelenti
- mérés
- mérések
- mérő
- módszer
- mód
- modellezés
- modern
- módosított
- Mohamed
- Hónap
- közösen
- Természetes
- Természet
- hálózatok
- Új
- Nicolas
- nem
- Zaj
- of
- oh
- on
- csak
- nyitva
- operatív
- operátor
- optika
- Optika és fotonika
- optimálisan
- optimalizálás
- or
- érdekében
- eredeti
- mi
- felett
- PAN
- Papír
- Párhuzamos
- patrick
- Paul
- teljesítmény
- kimerül
- fázis
- fizikai
- Fizika
- pixel
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- Gyakorlati
- korábban
- elvek
- problémák
- Eljárás
- Programozás
- Programok
- előrejelzések
- bizonyíték
- protokoll
- protokollok
- ad
- nyilvános
- nyilvános kulcs
- közzétett
- kiadó
- kiadók
- Qi
- Kvantum
- kvantumkriptográfia
- kvantuminformáció
- kvantumhálózatok
- Kvantumoptika
- véletlenszerűség
- Arány
- Az árak
- racionális
- valószerű
- nemrég
- visszanyerésére
- referenciák
- régiók
- megbízható
- támaszkodnak
- maradványok
- rugalmas
- eredményez
- kapott
- Kritika
- Vélemények
- ROBERT
- vörösbegy
- körül
- királyi
- Szabály
- s
- azonos
- rendszer
- Tudomány
- Tudomány és technológia
- TUDOMÁNYOK
- SDP
- Titkos
- biztonság
- biztonság
- Series of
- A sorozat
- készlet
- váltás
- Sziám
- Simon
- egyidejű
- SIX
- Társadalom
- szoftver
- Centrifugálás
- terek
- Állami
- Államok
- statisztika
- memorizált
- stratégiák
- sikeresen
- ilyen
- elegendő
- megfelelő
- kíséret
- Systems
- meghozott
- Technológia
- hogy
- A
- azok
- elméleti
- elmélet
- ezt
- gondoltam
- Cím
- nak nek
- Eszköztár
- felé
- Tranzakciók
- Trends
- kettő
- feltétlen
- alatt
- egyetemi
- frissítve
- URL
- használ
- használt
- segítségével
- Ellen
- keresztül
- láthatóság
- kötet
- az
- W
- akar
- volt
- módon
- we
- amikor
- ami
- míg
- lesz
- Téli
- val vel
- nélkül
- Farkas
- művek
- lenne
- X
- év
- Yuan
- zephyrnet