不完美的二选一量子茫然传输：界限、协议及其实验实现
量子物理
2021-03-10 v2
摘要
茫然传输是现代密码学中的一个重要原语。其应用包括安全多方计算、茫然采样、电子投票和数字签名。信息论安全完美的二选一茫然传输是不可能实现的。不完美的变体——其中双方作弊的能力仍受到限制——可以利用量子手段实现，而在经典情形下则不可能。究竟哪些安全参数可达成仍属未知。我们引入了一个研究半随机量子茫然传输的理论框架，并证明其在作弊概率方面与常规茫然传输等价。随后我们利用该框架推导作弊的界限。我们还提出了一个比以往方案作弊概率更低的协议，以及其光学实现。我们表明，对于半随机协议，利用与先前不同的作弊定义和方法，可直接推导出最小可达作弊概率 2/3 的下界。若协议输出的态是纯态且对称的，则该下界从 2/3 提升至约 0.749。我们提出的茫然传输方案使用无歧义态消除测量，并且可以用与标准量子密码学相同的技术要求实现。发送方和接收方的作弊概率分别为 3/4 和约 0.729，低于现有协议。利用光子学实验平台，我们实现了该协议在诚实参与方下以及最优作弊策略下的运行。
引用
@article{arxiv.2007.04712,
title = {Imperfect 1-out-of-2 quantum oblivious transfer: bounds, a protocol, and its experimental implementation},
author = {Ryan Amiri and Robert Stárek and David Reichmuth and Ittoop V Puthoor and Michal Mičuda and Ladislav Mišta and Miloslav Dušek and Petros Wallden and Erika Andersson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04712},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 1 figure, v2 moderate changes, published version