具有双向经典通信的量子密钥分发安全性证明
量子物理
2007-05-23 v2
摘要
Shor和Preskill通过展示密钥分发与单向通信的纠缠纯化协议之间的联系，为Bennett和Brassard（BB84）提出的标准量子密钥分发方案提供了简洁的安全性证明。在这里，我们利用*双向*纠缠纯化技术，针对最一般的攻击，提供了标准量子密钥分发方案（BB84和六态方案）的安全性证明。我们清楚地展示了在QKD中，具有双向经典通信的经典后处理相对于仅具有单向经典通信的经典后处理的优势。这是通过显式构建一个新的BB84协议（用于纠错/检错和隐私放大）来实现的，该协议可以容忍高达18.9%的比特错误率，这高于任何仅使用单向经典通信的BB84方案所能容忍的比特错误率。此外，我们通过证明六态方案可以严格容忍比BB84更高的比特错误率，展示了六态方案相对于BB84的优势。特别地，我们的六态协议可以容忍26.4%的比特错误率，这高于任何安全BB84协议的25%比特错误率上限。因此，我们的协议可能允许更高的密钥生成率，并在比先前协议更长的距离上保持安全。我们的研究表明，双向纠缠纯化是研究优势蒸馏、纠错和隐私放大协议的有用工具。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0105121,
title = {Proof of security of quantum key distribution with two-way classical communications},
author = {Daniel Gottesman and Hoi-Kwong Lo},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0105121},
year = {2007}
}
备注
substantially revised version, 27 pages, accepted for publication in IEEE Transactions on Information Theory