論文の概要: Pathways for entanglement based quantum communication in the face of
high noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03005v2
- Date: Sat, 11 Sep 2021 10:31:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 05:18:04.762064
- Title: Pathways for entanglement based quantum communication in the face of
high noise
- Title（参考訳）: 高雑音面における絡み合いに基づく量子通信のための経路
- Authors: Xiao-Min Hu, Chao Zhang, Yu Guo, Fang-Xiang Wang, Wen-Bo Xing,
Cen-Xiao Huang, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
Xiaoqin Gao, Matej Pivoluska and Marcus Huber
- Abstract要約: 絡み合いに基づく量子通信は秘密鍵分配におけるセキュリティのレベルを増大させる。
本研究では,高次元エンタングルメントの耐雑音性の向上が,実際に鍵分布方式の実用化に有効であることを示す。
我々は、同等の量子ビットベースのスキームが動作することを禁じる安全な鍵をノイズレベルで認証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.967015531622526
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement based quantum communication offers an increased level of
security in practical secret shared key distribution. One of the fundamental
principles enabling this security -- the fact that interfering with one photon
will destroy entanglement and thus be detectable -- is also the greatest
obstacle. Random encounters of traveling photons, losses and technical
imperfections make noise an inevitable part of any quantum communication
scheme, severely limiting distance, key rate and environmental conditions in
which QKD can be employed. Using photons entangled in their spatial degree of
freedom, we show that the increased noise resistance of high-dimensional
entanglement, can indeed be harnessed for practical key distribution schemes.
We perform quantum key distribution in eight entangled paths at various levels
of environmental noise and show key rates that, even after error correction and
privacy amplification, still exceed $1$ bit per photon pair and furthermore
certify a secure key at noise levels that would prohibit comparable qubit based
schemes from working.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメントベースの量子通信は、実用的な秘密鍵分散におけるセキュリティレベルを高める。
このセキュリティを実現する基本的な原則の1つは、一つの光子と干渉することで絡み合いが破壊され、検出できるという事実である。
走行する光子、損失、技術的欠陥のランダムな遭遇は、ノイズをいかなる量子通信方式でも必然的に避けられ、QKDを使用できる距離、鍵レート、環境条件を著しく制限する。
空間自由度に絡み合う光子を用いることで,高次元絡み合いの耐雑音性が向上し,実用的な鍵分布法が実現可能であることを示す。
様々な環境騒音のレベルにおいて8つの絡み合った経路で量子鍵分布を行い、誤り訂正やプライバシーの増幅後も1光子ペアあたり1ドルを超えることを示し、さらに同じ量子ビットベースのスキームが動作しないようなノイズレベルにおいてセキュアな鍵を認証する。
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