相干性见证游戏及其在半设备无关量子密钥分发中的应用

相干性见证游戏及其在半设备无关量子密钥分发中的应用

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马里奥席尔瓦1, 里卡多·法莱罗2, 保罗·马特乌斯2,3和伊曼纽尔·赞布里尼·克鲁塞罗2

1洛林大学,CNRS,Inria,LORIA,F-54000 南锡,法国
2电信研究所,1049-001,里斯本,葡萄牙
3数学系,高级技术研究所,Avenida Rovisco Pais 1049-001,里斯本,葡萄牙

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抽象

半设备无关的量子密钥分发旨在实现最高级别的安全性、设备独立性和实验可行性之间的平衡。 半量子密钥分发提出了一种有趣的方法,旨在最大限度地减少用户对量子操作的依赖,同时保持安全性,从而能够开发简化的硬件容错量子协议。 在这项工作中,我们引入了一种基于相干性、半设备无关、半量子密钥分发协议,该协议建立在相干等式游戏的抗噪声版本之上,该游戏见证了各种类型的相干性。 安全性在有界量子存储模型中得到了证明,要求用户仅实现经典操作,特别是固定基础检测。

与设备无关的加密技术旨在以对所使用设备的最小假设来建立安全性。 或者,半量子视角的目标是减少用户对量子操作的依赖,同时仍然确保基于量子力学原理的安全性。 在这项工作中,我们将相干等式游戏扩展到抗噪声场景,并证明其在统计上区分三种类型相干资源的能力:非相干、可分离相干和纠缠相干态。 在游戏的基础上,我们提出了一种概念验证量子密钥分发协议。 在这个协议中,Alice和Bob只需要在他们的实验室内执行可信粒子检测,而协议的其余组件被认为是不可信的。 因此,该协议可以准确地描述为半设备无关和半量子,展示了两种框架的兼容性。

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