经典-量子态单射最小熵计算及其在量子密码学中的应用
量子物理
2025-07-15 v3
摘要
在量子香农理论中， various kinds of quantum entropies 用于 characterize noisy physical systems 的容量。其中，min-entropy 及其平滑版本尤其在量子密码学领域受到广泛关注，因为它们可用于界定对手方获取的信息。然而，计算 min-entropy 的 exact value 或 non-trivial bounds 极其困难，因为 composite system 的维度可能随子系统维度的增长而呈指数级增长。本文发展了一种适用于 finite 和 infinite维 reduced quantum states 的经典-量子态 min-entropy 单射下界计算技术。此外，我们表明该技术在至少三种情况下具有实际意义。首先，它为 BB84 量子密钥分发方案提供了 alternative tight finite-data analysis。其次，它为 device independent 量子密钥分发协议的一种变体提供了目前已知最好的 finite-key bound。第三，它为一种 novel source-independent continuous-variable 量子随机数生成协议提供了安全性证明。这些结果表明该方法的有效性和广泛适用性。
引用
@article{arxiv.2406.15226,
title = {One-Shot Min-Entropy Calculation Of Classical-Quantum States And Its Application To Quantum Cryptography},
author = {Rong Wang and H. F. Chau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15226},
year = {2025}
}