論文の概要: Rate compatible reconciliation for continuous-variable quantum key
distribution using Raptor-like LDPC codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.11377v1
- Date: Fri, 23 Apr 2021 02:17:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 15:07:50.396998
- Title: Rate compatible reconciliation for continuous-variable quantum key
distribution using Raptor-like LDPC codes
- Title（参考訳）: Raptor-like LDPC符号を用いた連続可変量子鍵分布の速度整合
- Authors: Chao Zhou, Xiangyu Wang, Zhiguo Zhang, Song Yu, Ziyang Chen, Hong Guo
- Abstract要約: CV-QKDシステムにRaptorライクなLDPCコードを導入し、RaptorコードとMET-LDPCコードのキャパシティ適応性能を両立させる。
我々は、-16.45dB未満のSNRで高速デコードをサポートできる1つのRL-LDPCコードのみを用いて、コードレート変動の範囲で98%以上の調整効率を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.915011194073543
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the practical continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD)
system, the postprocessing process, particularly the error correction part,
significantly impacts the system performance. Multi-edge type low-density
parity-check (MET-LDPC) codes are suitable for CV-QKD systems because of their
Shannon-limit-approaching performance at a low signal-to-noise ratio (SNR).
However, the process of designing a low-rate MET-LDPC code with good
performance is extremely complicated. Thus, we introduce Raptor-like LDPC
(RL-LDPC) codes into the CV-QKD system, exhibiting both the rate compatible
property of the Raptor code and capacity-approaching performance of MET-LDPC
codes. Moreover, this technique can significantly reduce the cost of
constructing a new matrix. We design the RL-LDPC matrix with a code rate of
0.02 and easily and effectively adjust this rate from 0.016 to 0.034.
Simulation results show that we can achieve more than 98% reconciliation
efficiency in a range of code rate variation using only one RL-LDPC code that
can support high-speed decoding with an SNR less than -16.45 dB. This code
allows the system to maintain a high key extraction rate under various SNRs,
paving the way for practical applications of CV-QKD systems with different
transmission distances.
- Abstract（参考訳）: 実用的な連続可変量子鍵分布(CV-QKD)システムでは、後処理プロセス、特にエラー補正部がシステム性能に大きな影響を及ぼす。
マルチエッジ型低密度パリティチェック(MET-LDPC)符号は,低信号対雑音比(SNR)におけるシャノン限界適応性能のため,CV-QKD方式に適している。
しかし、低レートのMET-LDPCコードを優れた性能で設計するプロセスは非常に複雑である。
そこで我々は, CV-QKDシステムにRaptor-like LDPC(RL-LDPC)コードを導入し, レープのレート互換性とMET-LDPCコードの性能を示す。
さらに、この技術は、新しいマトリックスを構築するコストを大幅に削減することができる。
コードレート0.02のRL-LDPC行列を設計し、このレートを0.016から0.034に簡単かつ効果的に調整する。
シミュレーションの結果,-16.45dB未満のSNRで高速デコードをサポート可能な1つのRL-LDPCコードのみを用いて,コードレートの変動範囲において,98%以上の整合効率を実現することができた。
このコードにより、様々なSNRの下で高い鍵抽出率を維持することができ、伝送距離の異なるCV-QKDシステムの実用化への道を開くことができる。
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