8 态编码的图解安全性证明
量子物理
2021-03-03 v1 密码学与安全
摘要
狄拉克符号是描述量子态及态上操作的最常见方式。它非常方便，并允许快速直观区分向量、标量和算符。对于涉及多系统相互作用的量子过程，Coecke 和 Kissinger 提出了更好的可视化形式，即图解形式 [CK2017]。他们的符号以图形式表达公式，有些类似费曼图，并且比量子计算的电路符号更通用。本文档由两部分组成。(1) 我们给出量子过程图解符号的简要总结，面向已了解量子物理且对一般过程理论不感兴趣的读者。对此读者群，我们的总结比 Coecke 和 Kissinger 的百科全书式著作 [CK2017] 不那么令人生畏，另一方面比 [KTW2017] 的超紧凑介绍更易理解。我们与 [CK2017,KTW2017] 略有偏离：不假设基态等于其自身复共轭；这意味着我们不对基态使用对称符号，并导致我们显式在通常省略箭头的连线上展示箭头。(2) 我们扩展了 Kissinger、Tull 和 Westerbaan [KTW2017] 的工作，其给出了 BB84 和 6 态量子密钥分发的图解安全性证明。他们的证明基于一系列图解操作，当协议中使用的基相互无偏时成立。我们将此结果扩展到 8 态编码，其已作为量子密钥回收协议中的工具被提出 [SdV2017,LS2018]，且不具有相互无偏基。
引用
@article{arxiv.2103.01936,
title = {Diagrammatic security proof for 8-state encoding},
author = {Boris Skoric and Zef Wolffs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.01936},
year = {2021}
}