J 2023

Quantum key distribution rates from semidefinite programming

ARAUJO, Mateus, Marcus HUBER, Miguel NAVASCUES, Matej PIVOLUSKA, Armin TAVAKOLI et. al.

Základní údaje

Originální název

Quantum key distribution rates from semidefinite programming

Autoři

ARAUJO, Mateus, Marcus HUBER, Miguel NAVASCUES, Matej PIVOLUSKA (703 Slovensko, garant, domácí) a Armin TAVAKOLI

Vydání

QUANTUM, WIEN, VEREIN FORDERUNG OPEN ACCESS PUBLIZIERENS QUANTENWISSENSCHAF, 2023, 2521-327X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10200 1.2 Computer and information sciences

Stát vydavatele

Rakousko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 6.400 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14610/23:00131033

Organizační jednotka

Ústav výpočetní techniky

UT WoS

001000469200001

Klíčová slova česky

Kvantová distribuce klíčů; semi-definitní programování

Klíčová slova anglicky

quantum key distribution; semi-definite programming

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 5. 4. 2024 12:48, Mgr. Alena Mokrá

Anotace

V originále

Computing the key rate in quantum key distribution (QKD) protocols is a long standing challenge. Analytical methods are limited to a handful of protocols with highly symmetric measurement bases. Numerical methods can handle arbitrary measurement bases, but either use the min-entropy, which gives a loose lower bound to the von Neumann entropy, or rely on cumbersome dedicated algorithms. Based on a recently discovered semidefinite programming (SDP) hierarchy converging to the conditional von Neumann entropy, used for computing the asymptotic key rates in the device independent case, we introduce an SDP hierarchy that converges to the asymptotic secret key rate in the case of characterised devices. The resulting algorithm is efficient, easy to implement and easy to use. We illustrate its performance by recovering known bounds on the key rate and extending high-dimensional QKD protocols to previously intractable cases. We also use it to reanalyse experimental data to demonstrate how higher key rates can be achieved when the full statistics are taken into account.

Návaznosti

MUNI/G/1596/2019, interní kód MU
Název: Development of algorithms for application of quantum computers in electronic-structure calculations in solid-state physics and chemistry (Akronym: Qubits4PhysChem)
Investor: Masarykova univerzita, Development of algorithms for application of quantum computers in electronic-structure calculations in solid-state physics and chemistry, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty