論文の概要: Towards Integrating True Random Number Generation in Coherent Optical Transceivers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10210v1
• Date: Mon, 20 Jul 2020 15:50:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-05-08 23:18:45.585378
• Title: Towards Integrating True Random Number Generation in Coherent Optical Transceivers
• Title（参考訳）: コヒーレント光トランシーバにおける真の乱数生成の統合に向けて
• Abstract要約: 商用のコヒーレントトランシーバサブシステムは、古典的なデータ伝送に次いで量子乱数生成をサポートすることができる。 時間インターリーブされた乱数生成は、10Gbaud分極多重二次位相シフトキーデータ伝送に対して実証される。
• 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: The integration of quantum communication functions often requires dedicated opto-electronic components that do not bode well with the technology roadmaps of telecom systems. We investigate the capability of commercial coherent transceiver sub-systems to support quantum random number generation next to classical data transmission, and demonstrate how the quantum entropy source based on vacuum fluctuations can be potentially converted into a true random number generator for this purpose. We discuss two possible implementations, building on a receiver- and a transmitter-centric architecture. In the first scheme, balanced homodyne broadband detection in a coherent intradyne receiver is exploited to measure the vacuum state at the input of a 90-degree hybrid. In our proof-of-principle demonstration, a clearance of >2 dB between optical and electrical noise is obtained over a wide bandwidth of more than 11 GHz. In the second scheme, we propose and evaluate the re-use of monitoring photodiodes of a polarization-multiplexed inphase/quadrature modulator for the same purpose. Time-interleaved random number generation is demonstrated for 10 Gbaud polarization-multiplexed quadrature phase shift keyed data transmission. The availability of detailed models will allow to calculate the extractable entropy and we accordingly show randomness extraction for our two proof-of-principle experiments, employing a two-universal strong extractor.
• Abstract（参考訳）: 量子通信機能の統合は、しばしば通信システムの技術ロードマップとは相容れない専用の光電子部品を必要とする。 本稿では,従来のデータ伝送に隣接する量子乱数生成を支援する商用コヒーレント・トランシーバ・サブシステムについて検討し,真空変動に基づく量子エントロピー源を真乱数生成器に変換する方法を実証する。 本稿では,受信機と送信機中心アーキテクチャの2つの実装について論じる。 第1のスキームでは、コヒーレントなイントラダイン受信機における平衡ホモダインブロードバンド検出を利用して、90度ハイブリッドの入力時の真空状態を測定する。 原理実証実験では,11ghz以上の広帯域帯域において,光・電気ノイズ間の2db以上のクリアランスが得られた。 第2の手法では、同じ目的のために、偏光多重インフェーズ/クアラーチャー変調器の光ダイオード監視の再利用を提案し、評価する。 10gbaud偏波多重位相シフト鍵付きデータ伝送において,時間分割乱数生成が実証された。 詳細なモデルが利用可能であれば、抽出可能なエントロピーを計算し、2つの証明-基本実験に対してランダム性抽出を示し、2つのユニバーサル強抽出器を用いる。

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