Quantum-key-distribution protocols without sifting that are resistant to photon-number-splitting attacks
Notice bibliographique
Résumé
We propose a family of sifting-less quantum-key-distribution protocols which use reverse reconciliation, and are based on weak coherent pulses (WCPs) polarized along $m$ different directions. When $m=4$, the physical part of the protocol is identical to most experimental implementations of BB84 [Bennett and Brassard, in Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems, and Signal Processing (IEEE, New York, 1984)] and SARG04 [Scarani, Ac\'{\i}n, Ribordy, and Gisin, Phys. Rev. Lett. 92, 057901 (2004); Ac\'{\i}n, Gisin, and Scarani, Phys. Rev. A 69, 012309 (2004)] protocols and they differ only in classical communications and data processing. We compute their total key rate as a function of the channel transmission $T$, using general information theoretical arguments, and we show that they have a higher key rate than the more standard protocols, both for fixed and optimized average photon number of the WCPs. When no decoy-state protocols (DSPs) [Hwang, Phys. Rev. Lett. 91, 057901 (2003); Lo, Ma, and Chen, Phys. Rev. Lett. 94, 230504 (2005); Wang, Phys. Rev. A 72, 012322 (2005)] are applied, the scaling of the key rate with transmission is improved from ${T}^{2}$ for BB84 to ${T}^{1+\frac{1}{m\ensuremath{-}2}}$. If a DSP is applied, we show how the key rates scale linearly with $T$, with an improvement of the prefactor by 75.96% for $m=4$. High values of $m$ allow one to asymptotically approach the key rate obtained with ideal single-photon pulses. The fact that the key rates of these sifting-less protocols are higher compared to those of the aforementioned more standard protocols show that the latter are not optimal, since they do not extract all the available secret keys from the experimental correlations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».