Chiavi di conferenza indipendenti dal dispositivo da giochi estesi con parità

Abstract degli autori

L’accordo di chiavi di conferenza indipendente dal dispositivo (DI-CKA) consente a un gruppo di partecipanti di stabilire una chiave segreta condivisa usando dispositivi quantistici non fidati, con una sicurezza certificata dalla non-località. I protocolli DI-CKA esistenti si basano ciascuno su una singola disuguaglianza di Bell, in genere una variante multipartita del gioco CHSH. I protocolli DI-QKD, invece, sono stati sviluppati a partire da un panorama molto più ricco di giochi non locali, e non è ancora chiaro come trasferire questo panorama all’ambito delle conferenze. Introduciamo $\textit{Parity-$G$ games}$, che estendono qualsiasi gioco a due giocatori $G$ a $N$ giocatori, per ogni $N$, a condizione che $G$ abbia una strategia ottimale in cui un giocatore misura osservabili di Pauli. L’estensione conserva i valori di $G$ nel caso quantistico e in quello classico, e la sicurezza del protocollo risultante per $N$ parti deriva dall’analisi del solo gioco a due giocatori. Il nostro approccio recupera come caso speciale il gioco Parity-CHSH di Ribeiro, Murta e Wehner (Phys. Rev. A, 2018). Applicato al Mermin--Peres Magic Square Game, produce un nuovo gioco di pseudo-telepatia per $N$ giocatori, il $\textit{Parity Magic Square Game}$, che dispositivi ideali vincono in ogni round. Lo usiamo per costruire il $\textit{first}$ protocollo DI-CKA basato su un gioco di pseudo-telepatia. Dimostriamo che il protocollo è sicuro contro gli attacchi coerenti. Produce fino a due bit di chiave per round e, a basso livello di rumore, il suo tasso di generazione della chiave supera quello del protocollo DI-CKA basato sul gioco Parity-CHSH.