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2014-05-12 17:30
SARG04プロトコルに基づく測定装置無依存量子鍵配送
○水谷明博（阪大）・玉木 潔（NTT）・生田力三・山本 俊・井元信之（阪大） |
| 抄録 |
（和） |
測定装置無依存量子鍵配送は、検出器側のサイドチャネルに脅かされない方式としてBB84に基いて提案された。状態準備、測定量子鍵配送と同様に、様々な方式で測定装置無依存量子鍵配送を考察することは重要な問題だと考えられる。
本論文ではSARG04に基づいた測定装置無依存量子鍵配送を考察した。状態準備、測定SARG04は片方のユーザーが１光子、２光子を放出した場合から鍵抽出が可能であることが既に示されている。
測定装置無依存SARG04において、我々は両方のユーザーが１光子、及び片方のユーザーが１光子、もう片方のユーザーが２光子を放出した場合から鍵抽出が可能であるが、両方のユーザーが２光子を放出した場合は鍵生成に寄与しないことが明らかになった。
また、状態準備、測定SARG04は状態準備、測定BB84と同じ実験系で鍵抽出が可能であるが、測定装置無依存SARG04は測定装置無依存BB84と同じ実験系を使用するとビットエラー率が非常に高いため鍵抽出が不可能であることが明らかになった。この問題を克服するために我々は２つの実験系を提案し、それぞれの鍵生成率を計算した。
我々の研究は様々なプロトコルで測定装置無依存量子鍵配送を実装していくための要求や制限を明らかにしていると考えられる。 |
| （英） |
The measurement-device-independent quantum key distribution (MDI QKD) was proposed to make
BB84 completely free from any side-channel in detectors. Like in prepare & measure QKD, the use of other pro-
tocols in MDI setting would be advantageous in some practical situations. In this paper, we consider SARG04
protocol in MDI setting. The prepare & measure SARG04 is proven to be able to generate a key up to two-photon
emission events. In MDI setting we show that the key generation is possible from the event with single or two-pho-
ton emission by a party and single-photon emission by the other party, but the two-photon emission event by both
parties cannot contribute to the key generation. On the contrary to prepare & measure SARG04 protocol where
the experimental setup is exactly the same as BB84, the measurement setup for SARG04 in MDI setting cannot
be the same as that for BB84 since the measurement setup for BB84 in MDI setting induces too many bit errors.
To overcome this problem, we propose two alternative experimental setups, and we simulate the resulting key rate.
Our study highlights the requirements that MDI QKD poses on us regarding with the implementation of a variety
of QKD protocols. |
| キーワード |
（和） |
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| （英） |
MDI QKD / SARG04 protocol / / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
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