采用量子采样的一方向纠缠提纯协议针对受限敌手的安全性

纠缠提纯协议有望在未来量子网络中发挥关键作用，通过噪声信道分发纠缠。然而，仅有双向提纯协议的安全性得到了深入研究。为此，我们提出一种利用量子采样的一方向纠缠提纯协议，并证明其针对受限为单量子比特 Pauli 门的敌手的安全性。这是通过利用一方向纠缠提纯协议与纠错码之间的等价性实现的。为证明该协议的安全性，我们首先使用 Bouman 和 Fehr 引入的量子采样框架来估计通过信道的量子比特的汉明重量，然后使用估计的相对汉明重量 $\omega$ 来确定 Eve 对量子信道施加的干扰量。由于 Eve 受限为单量子比特 Pauli 门，所施加门的数量可直接用汉明重量估计。估计敌对方单量子比特门的数量，使我们能够以 $1-\epsilon_{qu}^\delta$ 的概率执行纠错并将逻辑量子比特与 Eve 解除纠缠。由于该协议仅允许单向通信，码的距离必须在传输前确定，因此若 Bob 发现 Eve 施加的门数超过码能纠正的数量，将被迫中止协议。一方向协议在通信受限时，或当我们希望相比双向协议所需的多轮通信降低延迟时，可能会有用武之地。进一步研究可探讨该协议针对任意单或多量子比特门的安全性，以获得针对更一般敌手的安全保证。