Un gioco di testimonianza della coerenza e applicazioni per la distribuzione di chiavi quantistiche semi-indipendenti dal dispositivo

Un gioco di testimonianza della coerenza e applicazioni per la distribuzione di chiavi quantistiche semi-indipendenti dal dispositivo

Timestamp: 22 agosto 2023 10:22
Nodo di origine: 2839411

Mario Silva1, Ricardo Faleiro2, Paolo Mateus2,3ed Emmanuel Zambrini Cruzeiro2

1Université de Lorraine, CNRS, Inria, LORIA, F-54000 Nancy, Francia
2Instituto de Telecomunicações, 1049-001, Lisbona, Portogallo
3Departamento de Matemática, Instituto Superior Técnico, Avenida Rovisco Pais 1049-001, Lisbona, Portogallo

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Astratto

La distribuzione delle chiavi quantistiche semi-indipendente dal dispositivo mira a raggiungere un equilibrio tra il massimo livello di sicurezza, indipendenza dal dispositivo e fattibilità sperimentale. La distribuzione delle chiavi semi-quantistiche presenta un approccio intrigante che cerca di ridurre al minimo la dipendenza degli utenti dalle operazioni quantistiche mantenendo la sicurezza, consentendo così lo sviluppo di protocolli quantistici semplificati e con tolleranza agli errori hardware. In questo lavoro, introduciamo un protocollo di distribuzione delle chiavi semi-quantico, semi-indipendente dal dispositivo e basato sulla coerenza, costruito su una versione resistente al rumore di un gioco di uguaglianza di coerenza che testimonia vari tipi di coerenza. La sicurezza è dimostrata nel modello di archiviazione quantistica limitata, che richiede agli utenti di implementare solo operazioni classiche, in particolare rilevamenti su base fissa.

Riepilogo popolare

La crittografia indipendente dal dispositivo mira a stabilire la sicurezza con presupposti minimi sui dispositivi utilizzati. In alternativa, l'obiettivo della prospettiva semi-quantistica è ridurre la dipendenza degli utenti dalle operazioni quantistiche garantendo comunque la sicurezza basata sui principi della meccanica quantistica. In questo lavoro, estendiamo un gioco di uguaglianza di coerenza a uno scenario robusto e dimostriamo la sua capacità di differenziare statisticamente tra tre tipi di risorse di coerenza: stati non coerenti, coerenti separabili e stati coerenti entangled. Basandosi sul gioco, presentiamo un protocollo di distribuzione delle chiavi quantistiche dimostrativo. In questo protocollo, Alice e Bob devono solo eseguire rilevamenti di particelle attendibili all'interno dei loro laboratori, mentre i restanti componenti del protocollo sono considerati non attendibili. Di conseguenza, questo protocollo può essere accuratamente caratterizzato sia come semi-indipendente dal dispositivo che come semi-quantistico, dimostrando la compatibilità di entrambi i framework.

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► Riferimenti

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