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放大与设备相关的弱源的随机性

量子物理 2018-11-15 v2

摘要

设备无关随机性放大对抗无信号敌手的问题,迄今是在弱随机源与放大过程中使用的(量子)设备不相关的假设下研究的。本文放宽该假设,并重新考虑 Colbeck 和 Renner 使用 Santha-Vazirani (SV) 源的原始协议。为此,我们引入一种针对设备的类 SV 条件,即任何 SV 源比特串在给定来自同一 SV 源的任何其他比特串以及将这些后续串输入设备时所获得的输出的条件下,仍保持弱随机。假设该条件,我们表明,在大量设置数的渐近场景下,使用单态违反链式贝尔不等式的量子设备可对受限的 SV 源集合(满足 0ε<(2(1/12)1)/(2(2(1/12)+1))0.01440 \leq \varepsilon < (2^{(1/12)} - 1)/(2(2^{(1/12)} + 1)) \approx 0.0144)产生完全随机性。我们还研究了一种设备无关协议,该协议允许协议中使用的盒子序列与用于选择特定盒子的 SV 源比特相关,而随机性即从该盒子输出获得。假设设备的类 SV 条件,我们表明诚实方能够在参数范围 0ε<0.01320 \leq \varepsilon<0.0132 内实现弱源的放大,以对抗一类由极值无信号盒构成的产品盒序列混合且带有额外对称条件的攻击。我们提供了针对该类攻击的可组合安全性证明。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.06455,
  title  = {Amplifying the randomness of weak sources correlated with devices},
  author = {Hanna Wojewodka and Fernando G. S. L. Brandao and Andrzej Grudka and Michal Horodecki and Karol Horodecki and Pawel Horodecki and Marcin Pawlowski and Ravishankar Ramanathan and Maciej Stankiewicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06455},
  year   = {2018}
}

备注

38 pages, 10 figures