Upper bounds for the secure key rate of the decoy-state quantum key distribution
Notice bibliographique
Résumé
The use of decoy states in quantum key distribution (QKD) has provided a method for substantially increasing the secret key rate and distance that can be covered by QKD protocols with practical signals. The security analysis of these schemes, however, leaves open the possibility that the development of better proof techniques or better classical postprocessing methods might further improve their performance in realistic scenarios. In this paper, we derive upper bounds on the secure key rate for decoy-state QKD. These bounds are based basically only on the classical correlations established by the legitimate users during the quantum communication phase of the protocol. The only assumption about the possible postprocessing methods is that double click events are randomly assigned to single click events. Further, we consider only secure key rates based on the uncalibrated device scenario which assigns imperfections such as detection inefficiency to the eavesdropper. Our analysis relies on two preconditions for secure two-way and one-way QKD. The legitimate users need to prove that there exists no separable state (in the case of two-way QKD) or that there exists no quantum state having a symmetric extension (one-way QKD) that is compatible with the available measurements results. Both criteria have been previously applied to evaluate single-photon implementations of QKD. Here we use them to investigate a realistic source of weak coherent pulses. The resulting upper bounds can be formulated as a convex optimization problem known as a semidefinite program which can be efficiently solved. For the standard four-state QKD protocol, they are quite close to known lower bounds, thus showing that there are clear limits to the further improvement of classical postprocessing techniques in decoy-state QKD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».