論文の概要: Feasibility Assessment For Practical Continuous Variable Quantum Key
Distribution Over The Satellite-to-Earth Channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10468v4
- Date: Mon, 24 Aug 2020 06:59:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 03:49:07.734988
- Title: Feasibility Assessment For Practical Continuous Variable Quantum Key
Distribution Over The Satellite-to-Earth Channel
- Title（参考訳）: 衛星・地球通信路上の連続可変量子鍵分布の実用可能性評価
- Authors: Sebastian Kish, Eduardo Villase\~nor, Robert Malaney, Kerry Mudge,
Kenneth Grant
- Abstract要約: 連続変数(CV)技術を用いた量子鍵分布(QKD)は、短距離地上リンク上でのみ実証されている。
まず、衛星から地球へのチャンネル上でCV-QKDを可能にする概念と技術について概説する。
我々は,多種多様な実用システムモデルにおいて,衛星・地球通信路における情報理論セキュリティを備えたCS-QKDが実現可能であると結論付けた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Currently, quantum key distribution (QKD) using continuous variable (CV)
technology has only been demonstrated over short-range terrestrial links. Here
we attempt to answer whether CV-QKD over the much longer satellite-to-Earth
channel is feasible. To this end, we first review the concepts and technologies
that will enable CV-QKD over the satellite-to-Earth channels. We then consider,
in the infinite key limit, the simplest-to-deploy QKD protocols, the coherent
state (CS) QKD protocol with homodyne detection and the CS-QKD protocol with
heterodyne detection. We then focus on the CS-QKD protocol with heterodyne
detection in the pragmatic setting of finite keys, where complete security
against general attacks is known. We pay particular attention to the relevant
noise terms in the satellite-to-Earth channel and their impact on the secret
key rates. In system set-ups where diffraction dominates losses, we find that
the main components of the total excess noise are the intensity fluctuations
due to scintillation, and the time-of-arrival fluctuations between signal and
local oscillator. We conclude that for a wide range of pragmatic system models,
CS-QKD with information-theoretic security in the satellite-to-Earth channel is
feasible.
- Abstract（参考訳）: 現在、連続変数(CV)技術を用いた量子鍵分布(QKD)は、短距離地上リンク上でのみ実証されている。
ここでは、より長い衛星間通信路上のCV-QKDが実現可能かどうかを問う。
この目的のために、衛星から地球へのチャンネル上でCV-QKDを可能にする概念と技術についてレビューする。
次に、無限鍵極限において、最も単純なQKDプロトコル、ホモダイン検出のコヒーレント状態(CS)QKDプロトコル、ヘテロダイン検出のCS-QKDプロトコルを考える。
次に、汎用攻撃に対する完全なセキュリティが知られている有限鍵の実用的設定におけるヘテロダイン検出によるCS-QKDプロトコルに焦点を当てる。
我々は、衛星と地球の間の通信路における関連するノイズ条件とその秘密鍵レートへの影響に特に注意を払う。
回折が損失を支配しているシステムセットアップにおいて、全余剰雑音の主な成分は、シンチレーションによる強度変動と、信号と局所振動子の時間的変動である。
我々は,多種多様な実用システムモデルにおいて,衛星・地球通信路における情報理論セキュリティを備えたCS-QKDが実現可能であると結論付けた。
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