論文の概要: Simple efficient decoders for quantum key distribution over quantum repeaters with encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.13011v3
• Date: Thu, 15 Apr 2021 17:20:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 19:28:21.362866
• Title: Simple efficient decoders for quantum key distribution over quantum repeaters with encoding
• Title（参考訳）: エンコードを有する量子リピータ上での量子鍵分布のための簡便な効率のよいデコーダ
• Authors: Yumang Jing and Mohsen Razavi
• Abstract要約: 量子リピータインフラストラクチャ上での量子鍵分布システムの実装について検討する。 本稿では,システム性能を向上させるための2つの復号器構造を提案する。 我々は、リピータの1つのクラスが他方よりも優れる操作の仕組みを定量化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.218340575383456
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the implementation of quantum key distribution (QKD) systems over quantum repeater infrastructures. We particularly consider quantum repeaters with encoding and compare them with probabilistic quantum repeaters. To that end, we propose two decoder structures for encoded repeaters that not only improve system performance but also make the implementation aspects easier by removing two-qubit gates from the QKD decoder. By developing several scalable numerical and analytical techniques, we then identify the resilience of the setup to various sources of error in gates, measurement modules, and initialization of the setup. We apply our techniques to three- and five-qubit repetition codes and obtain the normalized secret key generation rate per memory per second for encoded and probabilistic quantum repeaters. We quantify the regimes of operation, where one class of repeater outperforms the other, and find that there are feasible regimes of operation where encoded repeaters -- based on simple three-qubit repetition codes -- could offer practical advantages.
• Abstract（参考訳）: 量子リピータインフラストラクチャ上での量子鍵分布(QKD)システムの実装について検討する。 特に量子リピータを符号化と考慮し,確率的量子リピータと比較する。 そこで本研究では,システム性能の向上だけでなく,QKDデコーダから2量子ゲートを取り除き,実装面をより容易にする2つの復号器構造を提案する。 スケーラブルな数値および解析手法を複数開発することにより,ゲート内の様々なエラー発生源,測定モジュール,設定の初期化に対する,セットアップのレジリエンスを識別する。 本手法を3ビットおよび5ビットの繰り返し符号に適用し,符号化および確率的量子リピータに対して,メモリ毎の正規化秘密鍵生成率を求める。 1つのリピータのクラスが他方よりも優れており、単純な3ビットの繰り返し符号に基づいて符号化されたリピータが実際の利点をもたらすような、実行可能な運用レシージャが存在することに気付きます。

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