論文の概要: Shannon-Limit Approached Information Reconciliation for Quantum Key
Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03713v2
- Date: Tue, 17 Mar 2020 01:59:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 05:08:52.706588
- Title: Shannon-Limit Approached Information Reconciliation for Quantum Key
Distribution
- Title（参考訳）: 量子鍵分布のためのシャノン限界アプローチ情報再構成
- Authors: Bang-Ying Tang and Bo Liu and Wan-Rong Yu and Chun-Qing Wu
- Abstract要約: 情報整合(IR)は、正解鍵の誤りを補正し、量子鍵分布(QKD)システムの正しさを保証する。
極符号ベースのIRスキームは高い整合効率を実現することができるが、偶発的な高フレーム誤り率によりQKDシステムのセキュアな鍵レートは低下する。
本稿では,前方和解フェーズと承認和解フェーズの2つのフェーズを主成分とするSLA(Shannon-limit approached)IRスキームを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.862523920633411
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Information reconciliation (IR) corrects the errors in sifted keys and
ensures the correctness of quantum key distribution (QKD) systems. Polar
codes-based IR schemes can achieve high reconciliation efficiency, however, the
incidental high frame error rate decreases the secure key rate of QKD systems.
In this article, we propose a Shannon-limit approached (SLA) IR scheme, which
mainly contains two phases: the forward reconciliation phase and the
acknowledgment reconciliation phase. In the forward reconciliation phase, the
sifted key is divided into sub-blocks and performed with the improved block
checked successive cancellation list (BC-SCL) decoder of polar codes.
Afterwards, only the failure corrected sub-blocks perform the additional
acknowledgment reconciliation phase, which decreases the frame error rate of
the SLA IR scheme. The experimental results show that the overall failure
probability of SLA IR scheme is decreased to $10^{-8}$ and the efficiency is
improved to 1.091 with the IR block length of 128Mb. Furthermore, the
efficiency of the proposed SLA IR scheme is 1.055, approached to Shannon-limit,
when quantum bit error rate is 0.02 and the input scale of 1Gb, which is
hundred times larger than the state-of-art implemented polar codes-based IR
schemes.
- Abstract（参考訳）: 情報整合(IR)は、正解鍵の誤りを補正し、量子鍵分布(QKD)システムの正しさを保証する。
極符号ベースのIRスキームは高い整合効率を実現することができるが、偶発的な高フレーム誤り率によりQKDシステムのセキュアな鍵レートは低下する。
本稿では, 前方和解フェーズと承認和解フェーズの2つのフェーズを主成分とする, SLA(Shannon-limit approached) IRスキームを提案する。
前方和解フェーズでは、シフト鍵はサブブロックに分割され、改良されたブロックチェック連続キャンセルリスト(bc−scl)デコーダと共に実行される。
その後、障害補正サブブロックのみが追加の承認調整フェーズを実行し、slairスキームのフレームエラー率を低下させる。
実験の結果,SLA IR スキームの全体的な故障確率は 10^{-8}$ に減少し,効率は 1.091 に改善され,IR ブロック長は 18Mb となった。
さらに、提案したSLA IRスキームの効率は1.055であり、量子ビット誤り率0.02の場合にはシャノン限界に近づき、1Gbの入力スケールは最先端の極性符号ベースのIRスキームの100倍である。
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