利用三方非定域性增强设备无关密码学
量子物理
2023-04-19 v2
摘要
设备无关(DI)协议,如DI会议密钥协商(DICKA)和DI随机性扩展(DIRE),通过在两方或多方测试贝尔不等式时观测非定域关联来认证私有随机性。尽管大多数DI协议限于两方贝尔测试,利用多方非定域关联可能带来更好性能。此处,我们考虑基于测试多方贝尔不等式的三方DICKA和DIRE协议,具体为:Mermin-Ardehali-Belinskii-Klyshko(MABK)不等式,以及在DICKA协议背景下引入的Holz和Parity-CHSH不等式。我们通过推导一方结果和两方结果的条件冯·诺依曼熵的下界,从渐近性能角度评估DICKA(DIRE)协议的会议密钥率(净随机性生成率)。对于Holz不等式,我们证明了一方结果熵的紧解析下界,并猜想了两方结果熵的紧下界。此外,我们以简单得多的方法重新推导了MABK不等式的一方结果熵解析下界,并获得了Parity-CHSH不等式的两方结果熵数值下界。我们的仿真表明,采用三方贝尔不等式的DICKA和DIRE协议可显著优于其两方对应协议。此外,我们确立真正多方纠缠并非多方DIRE的先决条件,而其对于DICKA的必要性仍是一个开放问题。
引用
@article{arxiv.2209.12828,
title = {Boosting device-independent cryptography with tripartite nonlocality},
author = {Federico Grasselli and Gláucia Murta and Hermann Kampermann and Dagmar Bruß},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12828},
year = {2023}
}
备注
12 pages main text, 36 pages in total. 5 figures, 3 tables