噪声环境下私有量子信道保密性的简易证明
量子物理
2019-03-27 v2
摘要
量子通信协议的完整安全性证明可能极为繁复，这使其验证变得 convoluted，并模糊了安全性最终所依赖的关键物理洞见。对此，对大多数研究者而言，此类证明的效用可能受限。本文针对基于哈希的纠缠提纯所建立的并行量子信道，在存在噪声且恶意窃听者仅受量子力学定律约束的情况下，给出了保密性的简易证明。直接贡献在于将递归型纠缠提纯协议的线性保密水平提升至哈希协议的指数级保密水平。该证明直接利用了与安全相关的物理性质：基于资源态的度量量子计算，以及贝尔对与窃听者的隔离。证明亦适用于 Eve 完全控制输入态并获知各方操作与所施噪声全部信息的情况。哈希后的最终态是私有的，即与窃听者解纠缠。此外，纠缠提纯与保密性的噪声区间并不重合：即便纠缠提纯失败，保密性仍可保证。我们将结果扩展至对安全量子网络具有特殊意义的多方情形。
引用
@article{arxiv.1711.08897,
title = {Simple proof of confidentiality for private quantum channels in noisy environments},
author = {A. Pirker and M. Zwerger and V. Dunjko and H. J. Briegel and W. Dür},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.08897},
year = {2019}
}
备注
5 + 11 pages, 0 + 4 figures, A. Pirker and M. Zwerger contributed equally to this work, replaced with accepted version