論文の概要: Limits and Security of Free-Space Quantum Communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.04168v3
- Date: Thu, 6 May 2021 21:36:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 15:23:55.053685
- Title: Limits and Security of Free-Space Quantum Communications
- Title（参考訳）: 自由空間量子通信の限界とセキュリティ
- Authors: Stefano Pirandola
- Abstract要約: 適切なコヒーレント・ステート・プロトコルによって実現可能な構成可能な秘密鍵レートが,これらの限界に十分近いことを示す。
本研究は,コヒーレントステートプロトコルの構成可能な有限サイズセキュリティを一般条件で評価するための解析ツールを提供する。
- 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 study of free-space quantum communications requires tools from quantum
information theory, optics and turbulence theory. Here we combine these tools
to bound the ultimate rates for key and entanglement distribution through a
free-space link, where the propagation of quantum systems is generally affected
by diffraction, atmospheric extinction, turbulence, pointing errors, and
background noise. Besides establishing ultimate limits, we also show that the
composable secret-key rate achievable by a suitable (pilot-guided and
post-selected) coherent-state protocol is sufficiently close to these limits,
therefore showing the suitability of free-space channels for high-rate quantum
key distribution. Our work provides analytical tools for assessing the
composable finite-size security of coherent-state protocols in general
conditions, from the standard assumption of a stable communication channel (as
is typical in fiber-based connections) to the more challenging scenario of a
fading channel (as is typical in free-space links).
- Abstract（参考訳）: 自由空間量子通信の研究は、量子情報理論、光学、乱流理論のツールを必要とする。
ここでは, 量子系の伝播は一般に回折, 大気の絶滅, 乱流, ポインティングエラー, 背景雑音の影響を受ける自由空間リンクを通じて, 鍵および絡み合い分布の究極の速度に結合する。
究極の限界を確立するだけでなく、適切な(パイロットガイドおよびポスト選択された)コヒーレント状態プロトコルで実現可能な構成可能な秘密鍵レートは、これらの限界に十分近いため、高速量子鍵分布における自由空間チャネルの適合性を示す。
本研究は,コヒーレントステートプロトコルのコンポーザブル有限サイズセキュリティを,安定な通信チャネルの標準仮定(ファイバベース接続では典型的)から,フェードチャネルのより困難なシナリオ(フリースペースリンクでは典型的)まで,一般的な条件下で評価するための解析ツールを提供する。
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