量子密钥分发的数值有限密钥分析
量子物理
2021-01-05 v1
摘要
量子密钥分发（QKD）可实现抵御量子计算机攻击的安全通信。QKD协议通过参与各方之间发送相当数量但有限的量子信号来执行。然而，许多QKD实验使用渐近公式预测其可达密钥率，该公式假设传输了无限数量的信号，部分原因是具有有限传输（及有限密钥长度）的QKD证明可能较为困难。在此，我们发展了一种稳健的数值方法，通过两个新颖的半定规划（SDP）计算有限密钥体制下QKD协议的密钥率。第一个利用平滑最小熵与量子相对熵之间的关系，第二个利用平滑最小熵与量子保真度之间的关系。随后我们使用凸优化求解器求解这些SDP，并获得了若干不同协议（如BB84、B92与双场QKD）有限密钥率的首批数值计算中的一些。我们的数值方法使QKD协议的可组合安全性证明得以普及，其中导出的密钥可用作另一密码系统的输入。
引用
@article{arxiv.1911.07860,
title = {Numerical finite-key analysis of quantum key distribution},
author = {Darius Bunandar and Luke C. G. Govia and Hari Krovi and Dirk R. Englund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07860},
year = {2021}
}