論文の概要: Quantum cryptography with highly entangled photons from semiconductor
quantum dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.12726v1
- Date: Fri, 24 Jul 2020 18:21:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 08:19:26.863631
- Title: Quantum cryptography with highly entangled photons from semiconductor
quantum dots
- Title（参考訳）: 半導体量子ドットからの高絡み合い光子を用いた量子暗号
- Authors: Christian Schimpf, Marcus Reindl, Daniel Huber, Barbara Lehner, Saimon
F. Covre Da Silva, Santanu Manna, Michal Vyvlecka, Philip Walther, Armando
Rastelli
- Abstract要約: 量子ドット源を用いたBBM92プロトコルの最初の実装について報告する。
原理の証明のために、350mの長繊維で接続された2つの建物間で鍵生成が行われ、平均鍵レートは135ビット/秒、キュービットエラーレートは13時間で0.019となる。
- 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: State-of-the-art quantum key distribution systems are based on the BB84
protocol and single photons generated by lasers. These implementations suffer
from range limitations and security loopholes, which require expensive
adaptation. The use of polarization entangled photon pairs substantially
alleviates the security threads while allowing for basically arbitrary
transmission distances when embedded in quantum repeater schemes. Semiconductor
quantum dots are capable of emitting highly entangled photon pairs with
ultra-low multi-pair emission probability even at maximum brightness. Here we
report on the first implementation of the BBM92 protocol using a quantum dot
source with an entanglement fidelity as high as 0.97(1). For a proof of
principle, the key generation is performed between two buildings, connected by
350 metre long fiber, resulting in an average key rate of 135 bits/s and a
qubit error rate of 0.019 over a time span of 13 hours, without resorting to
time- or frequency-filtering techniques. Our work demonstrates the viability of
quantum dots as light sources for entanglement-based quantum key distribution
and quantum networks. By embedding them in state-of-the-art photonic
structures, key generation rates in the Gbit/s range are at reach.
- Abstract（参考訳）: 最先端の量子鍵分散システムはbb84プロトコルとレーザーによって生成される単一光子に基づいている。
これらの実装は、高価な適応を必要とする範囲制限とセキュリティの抜け穴に悩まされている。
偏光子対の使用は、量子リピータスキームに埋め込まれた場合、基本的に任意の伝送距離を許容しながら、セキュリティスレッドを実質的に緩和する。
半導体量子ドットは、最大輝度でも超低マルチペア放射確率の高エンタングル光子対を放出することができる。
本稿では,0.97(1)のエンタングルメント忠実度を持つ量子ドットソースを用いたbbm92プロトコルの実装について報告する。
原理実証のため、2つの建物間で鍵生成が行われ、350メートルの繊維で接続され、平均鍵レートは135ビット/秒であり、キュービットエラー率は13時間にわたって0.019である。
本研究は,量子ドットの量子鍵分布と量子ネットワークのための光源としての可能性を示す。
最新のフォトニック構造にそれらを組み込むことで、gbit/s範囲のキー生成速度が到達する。
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