Semi-device Independent Protocols for Quantum Key Distribution

Resumo:

Neste trabalho politopos de Bell e correlações quânticas foram estudadas para Distribuição de Chaves Quânticas de modo Semi-independente de Dispositivos (DCQ SID). Para atingir este objetivo, diferentes politopos de Bell foram explorados para encontrar novas desigualdades de Bell que demonstram potencial para comunicações quânticas.

Neste trabalho é apresentada uma descrição por facets completa pela primeira vez dos politopos (6,3,2,2), (3,3,3,2) e (3,2,3,3) e uma descrição incompleta dos politopos (2,2,4,4), (3,3,2,4) e (4,3,3,2). Para cada desigualdade gerada, certas propriedades de interesse foram estudadas nomeadamente o limite quântico, a eficiência mínima para fechar a Lacuna da Deteção e uma estimativa da dimensão mínima necessária para atingir o limite quântico.

A utilidade destas desigualdades para DCQ foi explorada assumindo que os estados quânticos partilhados entre a Alice, o Bob e a Eve têm uma dimensão máxima de d=4x4x4. Das desigualdades estudadas, I22441 e I[[2,2,3,3],[2,2,2]]2 demonstram os melhores resultados.

Para I22441 a eficiência mínima para obter chaves secretas foi ηQKD = 0.920 e a taxa máxima de chaves secretas foi 1.979. Para I[[2,2,3,3],[2,2,2]]2 a eficiência mínima para obter chaves secretas foi ηQKD =0.912 e a taxa máxima de chaves secretas foi 1.284.