論文の概要: A model for optimizing quantum key distribution with continuous-wave
pumped entangled-photon sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.14639v3
- Date: Thu, 22 Jul 2021 08:59:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 19:10:05.211358
- Title: A model for optimizing quantum key distribution with continuous-wave
pumped entangled-photon sources
- Title（参考訳）: 連続波励起光子源を用いた量子鍵分布最適化モデル
- Authors: Sebastian Philipp Neumann, Thomas Scheidl, Mirela Selimovic, Matej
Pivoluska, Bo Liu, Martin Bohmann and Rupert Ursin
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、量子力学の法則に基づく無条件でセキュアな通信を可能にする。
時間的に均一なペア生成確率を持つQKDのメカニズムを解析した。
我々は,鍵レートを最大化するための最適トレードオフを計算するモデルを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0178691659863452
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) allows unconditionally secure communication
based on the laws of quantum mechanics rather then assumptions about
computational hardness. Optimizing the operation parameters of a given QKD
implementation is indispensable in order to achieve high secure key rates. So
far, there exists no model that accurately describes entanglement-based QKD
with continuous-wave pump lasers. For the first time, we analyze the underlying
mechanisms for QKD with temporally uniform pair-creation probabilities and
develop a simple but accurate model to calculate optimal trade-offs for maximal
secure key rates. In particular, we find an optimization strategy of the source
brightness for given losses and detection-time resolution. All experimental
parameters utilized by the model can be inferred directly in standard QKD
implementations, and no additional assessment of device performance is
required. Comparison with experimental data shows the validity of our model.
Our results yield a tool to determine optimal operation parameters for already
existing QKD systems, to plan a full QKD implementation from scratch, and to
determine fundamental key rate and distance limits of given connections.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、量子力学の法則に基づいて無条件でセキュアな通信を可能にする。
所定のQKD実装の動作パラメータを最適化することは、高いセキュアな鍵レートを達成するために不可欠である。
今のところ、連続波ポンプレーザーによるエンタングルメントベースのqkdを正確に記述するモデルは存在しない。
本稿では,QKDの基本メカニズムを時間的に均一なペア生成確率で解析し,最大鍵レートの最適トレードオフを計算するための簡易かつ正確なモデルを開発する。
特に,与えられた損失と検出時間分解能に対する光源輝度の最適化戦略を見出した。
モデルが利用する実験パラメータはすべて、標準QKD実装で直接推論することができ、デバイス性能のさらなる評価は不要である。
実験データとの比較により,モデルの有効性が示された。
提案手法は,既存のQKDシステムに対して最適動作パラメータを決定するツール,完全QKD実装をスクラッチから計画し,所定の接続の鍵レートと距離制限を決定するツールである。
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