論文の概要: Twin-field quantum key distribution with discrete-phase-randomized sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.05277v3
• Date: Mon, 4 Jan 2021 09:45:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 11:36:10.478636
• Title: Twin-field quantum key distribution with discrete-phase-randomized sources
• Title（参考訳）: 離散位相ランダム源を用いた双フィールド量子鍵分布
• Authors: Chun-Mei Zhang, Yi-Wei Xu, Rong Wang, and Qin Wang
• Abstract要約: コードモードとテストモードの両方で離散位相ランダム化されたソースを持つTF-QKD変異体を提案する。 シミュレーションの結果,少数の離散位相しか持たないため,離散位相ランダム化音源の性能は速度損失を克服できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.87098773668496
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Thanks to the single-photon interference at a third untrusted party, the twin-field quantun key distribution (TF-QKD) protocol and its variants can beat the well-known rate-loss bound without quantum repeaters, and related experiments have been implemented recently. Generally, quantum states in these schemes should be randomly switched between the code mode and test mode. To adopt the standard decoy-state method, phases of coherent state sources in the test mode are assumed to be continuously randomized. However, such a crucial assumption cannot be well satisfied in experimental implementations. In this paper, to bridge the gap between theory and practice, we propose a TF-QKD variant with discrete-phase-randomized sources both in the code mode and test mode, and prove its security against collective attacks. Our simulation results indicate that, with only a small number of discrete phases, the performance of discrete-phase-randomized sources can overcome the rate-loss bound and approach that of continuous-phase-randomized sources.
• Abstract（参考訳）: 第三者による単一光子干渉により、twin-field quantun key distribution (tf-qkd)プロトコルとその変種は、量子リピータを使わずによく知られたレート損失を上回ることができ、関連する実験が最近実施されている。 一般に、これらのスキームの量子状態は、コードモードとテストモードの間でランダムに切り替わるべきである。 標準デコイ状態法を採用するために、テストモードにおけるコヒーレント状態源の位相を連続的にランダム化すると仮定する。 しかし、このような重要な仮定は実験的な実装では十分満足できない。 本稿では,理論と実践のギャップを埋めるため,コードモードとテストモードの両方において離散位相分散源を持つtf-qkd変種を提案し,集合攻撃に対する安全性を証明する。 シミュレーションの結果, 離散位相数が少ない場合, 離散位相ランダム化源の性能は速度損失を克服し, 連続位相ランダム化源にアプローチできることがわかった。

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