1Institutt for kvanteoptikk og kvanteinformasjon (IQOQI), Østerrikes vitenskapsakademi, Boltzmanngasse 3, 1090 Wien, Østerrike
2Wien Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien, 1020 Wien, Østerrike
3Institute of Computer Science, Masaryk University, 602 00 Brno, Tsjekkia
4Institute of Physics, Slovak Academy of Sciences, 845 11 Bratislava, Slovakia
Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Å beregne nøkkelraten i kvantenøkkeldistribusjonsprotokoller (QKD) er en langvarig utfordring. Analytiske metoder er begrenset til en håndfull protokoller med svært symmetriske målebaser. Numeriske metoder kan håndtere vilkårlige målebaser, men bruker enten min-entropien, som gir en løs nedre grense til von Neumann-entropien, eller stole på tungvinte dedikerte algoritmer. Basert på et nylig oppdaget semidefinite programmering (SDP) hierarki som konvergerer til den betingede von Neumann-entropien, brukt for å beregne de asymptotiske nøkkelratene i enheten uavhengige tilfelle, introduserer vi et SDP-hierarki som konvergerer til den asymptotiske hemmelige nøkkelraten i tilfelle karakteriserte enheter. Den resulterende algoritmen er effektiv, enkel å implementere og enkel å bruke. Vi illustrerer ytelsen ved å gjenopprette kjente grenser for styringsrenten og utvide høydimensjonale QKD-protokoller til tidligere vanskelige saker. Vi bruker den også til å reanalysere eksperimentelle data for å demonstrere hvordan høyere styringsrenter kan oppnås når hele statistikken tas i betraktning.
► BibTeX-data
► Referanser
[1] Nicolas Gisin, Grégoire Ribordy, Wolfgang Tittel og 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 og Momtchil Peev, "The security of praktisk quantum key distribution" 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 og Jian-Wei Pan, "Sikker kvantenøkkeldistribusjon med realistiske enheter" Anmeldelser av 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 og 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 “Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing” Theoretical Computer Science 560, 7–11 (1984) (opptrykk).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.tcs.2014.05.025
[6] Dagmar Bruß "Optimal avlytting i kvantekryptering med seks stater" Physical Review Letters 81, 3018–3021 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.3018
[7] Nicolas J. Cerf, Mohamed Bourennane, Anders Karlsson og Nicolas Gisin, "Sikkerhet for kvantenøkkeldistribusjon ved bruk av $d$-nivåsystemer" Physical Review Letters 88, 127902 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.127902
[8] Lana Sheridan og Valerio Scarani "Sikkerhetsbevis for kvantenøkkeldistribusjon ved bruk av qudit-systemer" Physical Review A 82, 030301(R) (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.82.030301
arxiv: 1003.5464
[9] Robert König, Renato Renner og Christian Schaffner, "Den operasjonelle betydningen av min- og maks-entropi" 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 og Valerio Scarani, "Mer tilfeldighet fra de samme dataene" 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 og J. Silman, "Bruk av fullstendig målestatistikk for optimal enhetsuavhengig tilfeldighetsevaluering" 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 og 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 og Charles Ci Wen Lim, "Karakterisere korrelasjonene til forberedelse og måling av kvantenettverk" 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 og Charles CW Lim, "Computing secure key rates for quantum cryptography with untrusted devices" npj Quantum Information 7, 158 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00494-z
arxiv: 1908.11372
[15] Adam Winick, Norbert Lütkenhaus og Patrick J. Coles, "Reliable numerical key rates for quantum key distribution" 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 og 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 og Omar Fawzi, "Enhetsuavhengige nedre grenser på den betingede von Neumann-entropien" (2021).
arxiv: 2106.13692
[18] Miguel Navascués, Stefano Pironio og Antonio Acín, "Et konvergent hierarki av semidefinite programmer som karakteriserer settet av kvantekorrelasjoner" 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 og M. Ardehali, "Efficient Quantum Key Distribution Scheme and a Proof of Its Unconditional Security" Journal of Cryptology 18, 113–165 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00145-004-0142-y
[20] Igor Devetak og Andreas Winter "Destillasjon av hemmelig nøkkel og forviklinger fra kvantetilstander" 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 "Noen modifiserte matrise-egenverdiproblemer" SIAM Review 15, 318–334 (1973).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1015032
[22] Miguel Navascués, Gonzalo de la Torre og Tamás Vértesi, "Karakterisering av kvantekorrelasjoner med lokale dimensjonsbegrensninger og dens enhetsuavhengige applikasjoner" Fysisk gjennomgang X 4, 011011 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.4.011011
arxiv: 1308.3410
[23] Dmitriy Drusvyatskiy og Henry Wolkowicz "The many faces of degeneracy in conic optimization" Fundamenter og trender i optimalisering 3, 77–170 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1561 / 2400000011
arxiv: 1706.03705
[24] Karin Gatermannand Pablo A. Parrilo «Symmetry groups, semidefinite programs, and sums of squares» Journal of Pure and Applied Algebra 192, 95–128 (2004).
https:///doi.org/10.1016/j.jpaa.2003.12.011
[25] Jos F. Sturm “Using SeDuMi 1.02, A MATLAB toolbox for optimization over symmetrical cones” Optimization Methods and Software 11, 625–653 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 10556789908805766
https:///github.com/sqlp/sedumi
[26] Chris Coey, Lea Kapelevich og Juan Pablo Vielma, "Solving natural conic formulations with Hypatia.jl" INFORMER 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” manual (2023) https:///docs.mosek.com/latest/intro/index.html.
https:///docs.mosek.com/latest/intro/index.html
[28] J. Löfberg "YALMIP: en verktøykasse for modellering og optimering i MATLAB" Proceedings of the CACSD Conference 284–289 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1109 / CACSD.2004.1393890
[29] William K Wootters og Brian D Fields "Optimal state-determination by mutually unbiased measurements" 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 og Karol Å»yczkowski, "Mutually unbiased bases and Hadamard matrices of order six" Journal of Mathematical Physics 48, 052106 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2716990
[31] Ingemar Bengtsson "Three Ways to Look at Mutually Unbiased Bases" 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 og Marcus Huber, "Målinger i to baser er tilstrekkelig for å bekrefte høydimensjonal sammenfiltring" 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 og 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 "Tomografibasert kvantenøkkeldistribusjon" (2020).
arxiv: 2008.11628
[35] Alexey Tiranov, Sébastien Designolle, Emmanuel Zambrini Cruzeiro, Jonathan Lavoie, Nicolas Brunner, Mikael Afzelius, Marcus Huber og Nicolas Gisin, "Kvantifisering av flerdimensjonal sammenfiltring lagret i en krystall" 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 og 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 og Rupert Ursin, «Nonlocal Temporal Interferometry for Highly Resilient Free-Space Quantum Kommunikasjon” Physical Review X 13, 021001 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevx.13.021001
arxiv: 2204.07536
[38] Zdenek Hradil "Quantum-state estimering" Fysisk gjennomgang A 55, R1561–R1564 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.R1561
[39] V. Bužek, R. Derka, G. Adam og PL Knight, "Reconstruction of Quantum States 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 og Carlton M. Caves, "Quantum Bayes rule" Physical Review A 64, 014305 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.014305
[41] Robin Blume-Kohout "Optimal, pålitelig estimering av kvantetilstander" New Journal of Physics 12, 043034 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/4/043034
[42] Robin Blume-Kohout "Robuste feilstreker for kvantetomografi" (2012).
arxiv: 1202.5270
[43] Jiangwei Shang, Hui Khoon Ng, Arun Sehrawat, Xikun Li og 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 "High posterior density ellipsoids of quantum states" 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 og DG Cory, "Praktisk 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 og Matej Pivoluska, “Distribusjon av genuin høydimensjonal sammenfiltring over 10.2 km av støyende storbyatmosfære» (2023).
arxiv: 2301.05724
[47] Natalia Herrera Valencia, Vatshal Srivastav, Matej Pivoluska, Marcus Huber, Nicolai Friis, Will McCutcheon og Mehul Malik, "High-Dimensjonal 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 og Marco Túlio Quintino, "Streng hierarki mellom parallelle, sekvensielle og ubestemte årsaksordensstrategier for kanaldiskriminering" Physical Review Letters 127, 200504 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.200504
arxiv: 2011.08300
[49] Hoi-Kwong Lo, Marcos Curty og Bing Qi, "Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution" Physical Review Letters 108, 130503 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.130503
arxiv: 1109.1473
[50] M. Lucamarini, ZL Yuan, JF Dynes og AJ Shields, "Overcoming the rate-distance limit of quantum key distribution without quantum repeaters" Nature 557, 400–403 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0066-6
arxiv: 1811.06826
[51] Won-Young Hwang "Quantum Key Distribution with High Loss: Toward Global Secure Communication" Physical Review Letters 91, 057901 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.057901
[52] Frederic Dupuis, Omar Fawzi og 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 og Norbert Lütkenhaus, "Finite-Key Analysis of Quantum Key Distribution with Characterized Devices Using Entropy Accumulation" (2022).
arxiv: 2203.06554
Sitert av
[1] Simon Morelli, Marcus Huber og Armin Tavakoli, "Ressurseffektiv høydimensjonal sammenfiltringsdeteksjon via symmetriske projeksjoner", arxiv: 2304.04274, (2023).
[2] Martin Sandfuchs, Marcus Haberland, V. Vilasini og Ramona Wolf, "Sikkerhet for differensiell faseskift QKD fra relativistiske prinsipper", arxiv: 2301.11340, (2023).
[3] Oisín Faust og Hamza Fawzi, "Rasjonelle tilnærminger av operatørens monotone og operatørkonvekse funksjoner", arxiv: 2305.12405, (2023).
Sitatene ovenfor er fra SAO / NASA ADS (sist oppdatert vellykket 2023-05-25 23:16:02). Listen kan være ufullstendig fordi ikke alle utgivere gir passende og fullstendige sitasjonsdata.
On Crossrefs siterte tjeneste ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2023-05-25 23:16:00).
Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
- Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
- kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-24-1019/
- :er
- :ikke
- ][s
- 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
- ovenfor
- ABSTRACT
- Academy
- adgang
- Logg inn
- akkumulering
- oppnådd
- Adam
- fremskritt
- tilknytning
- aip
- algoritme
- algoritmer
- Alle
- også
- an
- analyse
- Analytisk
- og
- Andersen
- søknader
- anvendt
- ca
- ER
- AS
- At
- Atmosfære
- østerriksk
- forfatter
- forfattere
- barer
- basert
- Bayesiansk
- BE
- under
- mellom
- Bing
- bundet
- Break
- Brian
- men
- by
- CAN
- saken
- saker
- sentrum
- sertifisering
- utfordre
- Kanal
- karakterisert
- Charles
- chris
- Christopher
- tett
- Koding
- Coin
- kommentere
- Commons
- Kommunikasjon
- kommunikasjon
- fullføre
- beregningen
- datamaskin
- informatikk
- databehandling
- Konferanse
- begrensninger
- konvergerende
- Convex
- copyright
- kryptografi
- Krystall
- Tsjekkisk
- dato
- dedikert
- demonstrere
- Den perfekte
- tetthet
- Gjenkjenning
- enhet
- Enheter
- Dimensjon
- dimensjoner
- oppdaget
- Diskriminering
- diskutere
- distribusjon
- lett
- effektiv
- enten
- Ericsson
- feil
- Eter (ETH)
- evaluering
- eksisterer
- strekker
- ekstrem
- ansikter
- Felt
- Til
- funnet
- Foundations
- ledig plass
- fra
- fullt
- funksjoner
- generasjonen
- ekte
- George
- Gilles
- gir
- Global
- Gruppens
- håndfull
- håndtere
- harvard
- henry
- hierarki
- Høy
- høyere
- svært
- holdere
- Hvordan
- HTML
- HTTPS
- hugo
- IEEE
- bilde
- iverksette
- in
- uavhengig
- informasjon
- institusjoner
- interessant
- interiør
- internasjonalt
- inn
- introdusere
- IT
- DET ER
- jan
- Javascript
- Jian-Wei Pan
- JL
- journal
- Julius
- nøkkel
- Knight
- kjent
- SPRÅK
- Siste
- Permisjon
- li
- Tillatelse
- BEGRENSE
- Begrenset
- lin
- Liste
- lokal
- London
- Lang
- Se
- tap
- håndbok
- mange
- Marco
- Marcus
- Martin
- matematiske
- Matrix
- max bredde
- Kan..
- betyr
- måling
- målinger
- måling
- metode
- metoder
- modellering
- Moderne
- modifisert
- Mohamed
- Måned
- gjensidig
- Naturlig
- Natur
- nettverk
- Ny
- Nicolas
- Nei.
- Bråk
- of
- oh
- on
- bare
- åpen
- operasjonell
- operatør
- optikk
- Optikk og fotonikk
- optimal
- optimalisering
- or
- rekkefølge
- original
- vår
- enn
- PAN
- Papir
- Parallel
- Patrick
- paul
- ytelse
- Peter
- fase
- fysisk
- Fysikk
- pixel
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- Point
- Praktisk
- tidligere
- prinsipper
- problemer
- proceedings
- Programmering
- programmer
- Anslagene
- bevis
- protokollen
- protokoller
- gi
- offentlig
- offentlig Key
- publisert
- utgiver
- utgivere
- Qi
- Quantum
- kvantekryptografi
- kvanteinformasjon
- kvantenettverk
- Kvanteoptikk
- tilfeldig
- Sats
- priser
- Rasjonell
- realistisk
- nylig
- utvinne
- referanser
- regioner
- pålitelig
- avhengige
- forblir
- spenstig
- resultere
- resulterende
- anmeldelse
- Anmeldelser
- ROBERT
- Robin
- runde
- kongelig
- Regel
- s
- samme
- ordningen
- Vitenskap
- Vitenskap og teknologi
- VITENSKAPER
- SDP
- Secret
- sikre
- sikkerhet
- Serien
- Serie A
- sett
- skift
- siam
- Simon
- samtidig
- SIX
- Samfunnet
- Software
- Snurre rundt
- firkanter
- Tilstand
- Stater
- statistikk
- lagret
- strategier
- vellykket
- slik
- tilstrekkelig
- egnet
- suite
- Systemer
- tatt
- Teknologi
- Det
- De
- deres
- teoretiske
- teori
- denne
- trodde
- Tittel
- til
- Toolbox
- mot
- Transaksjoner
- Trender
- to
- ubetinget
- etter
- universitet
- oppdatert
- URL
- bruke
- brukt
- ved hjelp av
- Versus
- av
- synlighet
- volum
- av
- W
- ønsker
- var
- måter
- we
- når
- hvilken
- mens
- vil
- Vinter
- med
- uten
- Wolf
- virker
- ville
- X
- år
- yuan
- zephyrnet