論文の概要: Studies on the readability and on the detection rate in a Mach-Zehnder interferometer-based implementation for high-rate, long-distance QKD protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.02328v2
• Date: Wed, 16 Sep 2020 22:56:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 06:40:54.751977
• Title: Studies on the readability and on the detection rate in a Mach-Zehnder interferometer-based implementation for high-rate, long-distance QKD protocols
• Title（参考訳）: Mach-Zehnder干渉計を用いた高速長距離QKDプロトコルの可読性と検出率に関する研究
• Authors: Christos Papapanos, Dimitris Zavitsanos, Adam Raptakis, Giannis Giannoulis, Christos Kouloumentas, Hercules Avramopoulos
• Abstract要約: 本研究では,色分散が量子鍵分布(QKD)プロトコルの可視性と同期性にどのように影響するかを,広く利用されている設定で検討する。 所望の視認性を達成するために,干渉計の両腕間の経路長差の条件を同定する。
• 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: We study the way that chromatic dispersion affects the visibility and the synchronization on Quantum Key Distribution (QKD) protocols in a widely-used setup based on the use of two fiber-based Mach-Zehnder (MZ) interferometers at transmitter/receiver stations. We identify the necessary conditions for the path length difference between the two arms of the interferometers for achieving the desired visibility given the transmission distance -- where the form of the detector's window can be considered. We also associate the above limitations with the maximum detection rate that can be recorded in our setup, including the quantum non-linearity phenomenon, and to the maximum time window of the detector's gate. Exploiting our results we provide two methods, depending on the clock rate of the setup, to perform chromatic dispersion compensation techniques to the signal for keeping the correct order of the transmitted symbols. At the end, we apply our theoretical outcomes in a more realistic QKD deployment, considering the case of phase-encoding BB84 QKD protocol, which is widely used. Our proposed methods, depending on the transmission distance and on the photon emission rate at transmitter station, can be easily generalized to every fiber-optic QKD protocol, for which the discrimination of each symbol is crucial.
• Abstract（参考訳）: 送信機/受信機局における2つのファイバベースマッハ・ツェンダー干渉計(MZ)を用いて,色分散が量子鍵分布(QKD)プロトコルの可視性と同期性に与える影響について検討した。 干渉計の2つのアーム間の経路長差の必要条件を明らかにすることにより、検出器の窓の形状を考慮できる伝送距離を考慮し、所望の可視性を達成する。 また、上記の限界は、量子非線形現象を含む設定で記録できる最大検出率と、検出器のゲートの最大時間窓とを関連付けている。 提案手法は,送信シンボルの正しい順序を維持するために,信号に色分散補償技術を適用するために,セットアップのクロックレートに依存する2つの方法を提案する。 最後に、広く使われている位相エンコーディングbb84 qkdプロトコルの場合を考慮して、より現実的なqkdデプロイメントに理論的結果を適用する。 提案手法は送信局における伝送距離や光子放射率に依存するため,各シンボルの識別が不可欠である光ファイバーQKDプロトコルに容易に一般化することができる。

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