Fugu-MT 論文翻訳(概要): Satellite-to-Earth Quantum Key Distribution via Orbital Angular Momentum

論文の概要: Satellite-to-Earth Quantum Key Distribution via Orbital Angular Momentum

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07748v3
Date: Tue, 21 Jul 2020 02:31:03 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-05-09 09:14:02.734226
Title: Satellite-to-Earth Quantum Key Distribution via Orbital Angular Momentum
Title（参考訳）: 軌道角運動量による衛星から地球への量子鍵分布
Authors: Ziqing Wang, Robert Malaney, Benjamin Burnett
Abstract要約: 光の軌道角運動量(OAM)を用いて、衛星から地球への量子鍵分布(QKD)の実現可能性を検討する。 OAM-QKDは、特に選択後の状態の処理に量子チャネル情報を利用する場合、いくつかのシステム構成で有効であることが判明した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8250374560598492
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: In this work, we explore the feasibility of performing satellite-to-Earth quantum key distribution (QKD) using the orbital angular momentum (OAM) of light. Due to the fragility of OAM states the conventional wisdom is that turbulence would render OAM-QKD non-viable in a satellite-to-Earth channel. However, based on detailed phase screen simulations of the anticipated atmospheric turbulence we find that OAM-QKD is viable in some system configurations, especially if quantum channel information is utilized in the processing of post-selected states. More specifically, using classically entangled light as a probe of the quantum channel, and reasonably-sized transmitter-receiver apertures, we find that non-zero QKD rates are achievable on sea-level ground stations. Without using classical light probes, OAM-QKD is relegated to high-altitude ground stations with large receiver apertures. Our work represents the first quantitative assessment of the performance of OAM-QKD from satellites, showing under what circumstances the much-touted higher dimensionality of OAM can be utilized in the context of secure communications.
Abstract（参考訳）: 本研究では,軌道角運動量(oam)を用いて,衛星から地球への量子鍵分布(qkd)の実現可能性を検討する。 OAMの不安定さのため、従来の知恵では、OAM-QKDは衛星から地球へのチャンネルでは不可能である。しかし, 大気乱流の詳細な位相シミュレーションから, OAM-QKDは, 選択後の状態の処理に量子チャネル情報を利用する場合, いくつかのシステム構成で有効であることがわかった。より具体的には、古典的に絡み合った光を量子チャネルのプローブとし、合理的な大きさの送信機・受信機開口部を用いて、非ゼロQKD速度が海面地上局で達成可能であることを発見した。古典的な光プローブを使わずに、OAM-QKDは大きな受信開口部を持つ高高度地上局に降着する。本研究は,衛星からのOAM-QKDの性能を定量的に評価し,OAMの高次元性がセキュア通信の文脈でどのような状況で利用できるかを示す。

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