Authentication of continuous-variable quantum messages

Mehmet Hüseyin Temel

doi:10.1007/s11128-025-04991-4

2025-11-14

Mehmet Hüseyin Temel *

Boris Škorić

DOI：10.1007/s11128-025-04991-4

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摘要

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我们提出了一种针对连续变量（CV）状态的第一个量子认证方案。该方案基于陷阱态，是对Broadbent等人[15]提出的离散变量方案的改进，但在选择陷阱数量上具有更大的自由度。CV陷阱态为压缩态。作为量子一次性密码本（QOTP）加密的CV变体，我们引入了高斯分布位移。我们提供了安全性证明，主要遵循Broadbent和Wainewright[13]的方法。我们考虑了由于有限压缩和高斯QOTP分布的有限宽度所导致的不可避免的不完美性。作为证明的必要组成部分，我们推导了Pauli Twirl的CV类比。由于CV量子系统与现有的光纤通信基础设施兼容性良好，它们为实现量子密码学方案和分布式量子计算任务提供了有前景的平台。这项工作扩展了用于保障CV量子通信的工具箱。

Keyword:

quantum authentication

continuous-variable

trap states

gaussian-distributed displacements

quantum one-time pad