論文の概要: Tomography-based Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.11628v1
• Date: Wed, 26 Aug 2020 15:36:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 21:52:05.164232
• Title: Tomography-based Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: トモグラフィに基づく量子鍵分布
• Authors: Yongtao Zhan, Hoi-Kwong Lo
• Abstract要約: 量子状態トモグラフィーは,d-DquditベースのQKDスキームの鍵レートを改善することができることを示す。 トモグラフィに基づくQKDプロトコルと参照フレームに依存しないQKDプロトコルの比較を行った。
• 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: It has previously been shown that quantum state tomography can be used to increase the key rate of quantum key distribution (QKD) for the special case of qubits (i.e.,d=2). Here, we consider the case of higher dimensions, i.e., qudits, and show that, for a prime number d>2, quantum state tomography can also improve the key rate of d-dimensional qudit-based QKD schemes, compared to the standard (d+1)-basis protocol. We apply our results to previous QKD experiments based on OAM (orbital angular momentum) encoding and demonstrate the advantage of tomography-based QKD protocols. Moreover, we compare the key rate of tomography-based QKD protocol with reference-frame-independent QKD protocol. We show that, for a rotation channel, the two protocols give the same key rate. However, for any other channels, tomography-based QKD protocol always gives a higher key rate than reference-frame-independent QKD protocol.
• Abstract（参考訳）: 量子状態トモグラフィー(quantum state tomography)は、量子ビット(d=2)の特別な場合の量子鍵分布(quantum key distribution, QKD)の鍵レートを高めるために用いられる。 ここでは、高次元、すなわち立方体の場合を考察し、素数 d>2 に対して、量子状態トモグラフィーは、標準 (d+1)-基底プロトコルと比較して、d-次元のquditベースのQKDスキームの鍵レートも改善できることを示す。 我々は、OAMエンコーディングに基づく以前のQKD実験に適用し、トモグラフィに基づくQKDプロトコルの利点を実証した。 さらに,トモグラフィに基づくQKDプロトコルと参照フレームに依存しないQKDプロトコルの比較を行った。 回転チャネルに対して、2つのプロトコルは同じキーレートを示すことを示す。 しかし、他のどのチャネルに対しても、トモグラフィベースのQKDプロトコルは、常に参照フレームに依存しないQKDプロトコルよりも高いキーレートを提供する。

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