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对称信息完备测量的复合结构及其在量子密钥分发中的应用

量子物理 2020-10-26 v1

摘要

对称信息完备测量(SICs)是希尔伯特空间中优雅、著名且广泛有用的离散结构。我们引入一种由多个 SIC 复合而成的更复杂的离散结构。SIC 复合体定义为 dd 维希尔伯特空间中 d3d^3 个向量的集合,其可以以两种不同方式划分:划分为 dd 个 SIC 和划分为 d2d^2 个正交归一基。尽管当 d>2d>2 时其存在性乍看不太可能,我们令人惊讶地通过 d=4d=4 的显式构造给出了肯定回答。值得注意的是,该 SIC 复合体通过量子态判别揭示出与互无偏基的密切关系。超越基本考量,我们利用这些奇异性质构建了一个量子密钥分发协议,并分析了其在一般窃听攻击下的安全性。我们表明,SIC 复合体能够在误差大到足以使六态协议推广失败的情况下实现安全密钥生成。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.01007,
  title  = {Compounds of symmetric informationally complete measurements and their application in quantum key distribution},
  author = {Armin Tavakoli and Ingemar Bengtsson and Nicolas Gisin and Joseph M. Renes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01007},
  year   = {2020}
}