講演名 2022-05-26
連続量量子鍵配送のためのpolar符号と適応事後選択を用いた高効率情報整合手法の構築
山浦 健介(名工大), 遠藤 寛之(NICT), 山下 裕真(名工大), 岡本 英二(名工大), 豊嶋 守生(NICT),
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抄録(和) 暗号通信において,情報理論的な安全性を確保できる光衛星を用いた量子鍵配送が現在注目されている.これまでの検討で,量子通信路で共有した乱数から鍵を生成する情報整合処理にpolar符号を用いることで鍵をより効率的に共有できることが分かっている.しかし既存検討は離散量量子鍵配送における検討であり,より低コストで光衛星との親和性の高い量子鍵配送を行うことができる連続量量子鍵配送において,鍵共有の高効率化を実現する技術はこれまでほとんど検討されていなかった.そこで本稿では連続量量子鍵配送のためのpolar符号適用と,ビット判定時に「消去」領域を適用し適応的に領域幅を変化させることで鍵共有の高効率化を図る情報整合手法を提案する.そして計算機シミュレーションにより既存手法よりも高効率伝送が実現できることを示す.
抄録(英) Quantum key distribution using optical laser satellites has currently been attracting attention for its information-theoretic security in cryptographic communications. Conventional studies have shown that keys can be shared more efficiently by using polar codes in information matching, which generates shared keys from shared random numbers transmitted through quantum communication channels. However, the conventional studies were conducted in the field of discrete-variable quantum key distribution, and there had been few studies on techniques to improve the efficiency of key sharing in the field of continuous-variable quantum key distribution, that can be implemented at a lower cost and with a higher compatibility to optical laser satellites. Therefore, in this paper, we propose an application of polar codes for continuous quantum key distribution and a new information reconciliation method that improves sharing efficiency by applying an "elimination" region and adaptively changing the region width when making bit decisions. Numerical results show that the proposed method can achieve higher efficiency in key sharing than conventional information reconciliation methods.
キーワード(和) 連続量量子鍵配送 / 情報整合 / polar符号 / 事後選択
キーワード(英) continuous-variable quantum key distribution / information reconciliation / polar code / post selection
資料番号 WBS2022-11,RCC2022-11,SAT2022-11,MICT2022-11
発行日 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT)

研究会情報
研究会 RCC / WBS / SAT / MICT
開催期間 2022/5/25(から3日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) RCC/WBS/SAT/MICT合同研究会
テーマ(英) Joint Meeting of RCC, WBS, SAT, and MICT
委員長氏名(和) 李 還幇(NICT) / 浜村 昌則(高知工科大) / 石川 博康(日大) / 花田 英輔(佐賀大)
委員長氏名(英) HUAN-BANG LI(NICT) / Masanori Hamamura(Kochi Univ. of Tech.) / Hiroyasu Ishikawa(Nihon Univ.) / Eisuke Hanada(Saga Univ.)
副委員長氏名(和) 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大) / 庄納 崇(インテル) / 藤井 雅弘(宇都宮大) / 井家上 哲史(明大) / 加保 貴奈(湘南工科大) / 田中 宏和(広島市大) / 安在 大祐(名工大)
副委員長氏名(英) Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Takashi Shono(INTEL) / Masahiro Fujii(Utsunomiya Univ.) / Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) / Hirokazu Tanaka(Hiroshima City Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.)
幹事氏名(和) 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大) / 中村 僚兵(防衛大) / 小室 信喜(千葉大) / 木下 雅之(千葉工大) / 渋谷 惠美(KDDI総合研究所) / 大倉 拓也(NICT) / 小林 匠(横浜国大) / 石田 開(神奈川県立産業技術総研)
幹事氏名(英) Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) / Ryohei Nakamura(National Defence Academy) / Nobuyoshi Komuro(Chiba Univ.) / Masayuki Kinoshita(Chiba Univ. of Tech.) / Megumi Shibuya(KDDI Research) / Takuya Okura(NICT) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Kai Ishida(KISTEC)
幹事補佐氏名(和) 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大) / 孫 冉(茨城大) / 五藤 大介(NTT) / 小泉 雄貴(NHK) / 伊藤 孝弘(広島市立大) / 高林 健人(岡山県立大) / 西川 拓也(国立循環器病研究センター)
幹事補佐氏名(英) SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.) / Sun Ran(Ibaraki Univ.) / Daisuke Goto(NTT) / Yuuki Koizumi(NHK) / Takahiro Ito(Hiroshima City Univ) / Kento Takabayashi(Okayama Pref. Univ.) / Takuya Nishikawa(National Cerebral and Cardiovascular Center Hospital)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Wideband System / Technical Committee on Satellite Telecommunications / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology
本文の言語 JPN
タイトル(和) 連続量量子鍵配送のためのpolar符号と適応事後選択を用いた高効率情報整合手法の構築
サブタイトル(和)
タイトル(英) Construction of high-efficient information reconciliation method using polar codes and adaptive post selection for continuous-variable quantum key distribution
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 連続量量子鍵配送 / continuous-variable quantum key distribution
キーワード(2)(和/英) 情報整合 / information reconciliation
キーワード(3)(和/英) polar符号 / polar code
キーワード(4)(和/英) 事後選択 / post selection
第 1 著者 氏名(和/英) 山浦 健介 / Yamaura Kensuke
第 1 著者 所属(和/英) 名古屋工業大学(略称:名工大)
Nagoya Institute of Technology(略称:NITech)
第 2 著者 氏名(和/英) 遠藤 寛之 / Endo Hiroyuki
第 2 著者 所属(和/英) 情報通信研究機構(略称:NICT)
National Institute of Information and Communications Technology(略称:NICT)
第 3 著者 氏名(和/英) 山下 裕真 / Yamashita Yuma
第 3 著者 所属(和/英) 名古屋工業大学(略称:名工大)
Nagoya Institute of Technology(略称:NITech)
第 4 著者 氏名(和/英) 岡本 英二 / Okamoto Eiji
第 4 著者 所属(和/英) 名古屋工業大学(略称:名工大)
Nagoya Institute of Technology(略称:NITech)
第 5 著者 氏名(和/英) 豊嶋 守生 / Toyoshima Morio
第 5 著者 所属(和/英) 情報通信研究機構(略称:NICT)
National Institute of Information and Communications Technology(略称:NICT)
発表年月日 2022-05-26
資料番号 WBS2022-11,RCC2022-11,SAT2022-11,MICT2022-11
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) WBS-42,RCC-43,SAT-44,MICT-45
ページ範囲 pp.52-57(WBS), pp.52-57(RCC), pp.52-57(SAT), pp.52-57(MICT),
ページ数 6
発行日 2022-05-18 (WBS, RCC, SAT, MICT)