論文の概要: Phase Noise Model for Continuous-Variable Quantum Key Distribution Using
a Local Local Oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04722v1
- Date: Fri, 10 Sep 2021 08:05:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 11:56:13.141999
- Title: Phase Noise Model for Continuous-Variable Quantum Key Distribution Using
a Local Local Oscillator
- Title（参考訳）: 局所発振器を用いた連続可変量子鍵分布の位相雑音モデル
- Authors: Yun Shao, Heng Wang, Yaodi Pi, Wei Huang, Yang Li, Jinlu Liu, Jie
Yang, Yichen Zhang, and Bingjie Xu
- Abstract要約: LLO CV-QKD システムのキーレートと送信距離を大幅に向上させることができることを示す。
25km光ファイバーチャネルにおけるLLO CV-QKDシステムの実験データに基づいて, 従来の位相雑音モデルよりも安全鍵レートが約40%高いことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.291432441291041
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The value of residual phase noise, after phase compensation, is one of the
key limitations of performance improvement for continuous-variable quantum key
distribution using a local local oscillator (LLO CV-QKD) system, since it is
the major excess noise. However, due to the non-ideality of the realistic
devices implemented in practice, for example, imperfect lasers, detectors and
unbalanced interferometers, the value of residual phase noise in current system
is still relatively large. Here, we develop a phase noise model to improve the
phase noise tolerance of the LLO CV-QKD schemes. In our model, part of the
phase-reference measurement noise associated with detection efficiency and
electronic noise of Bob's detector as well as a real-time monitored
phasereference intensity at Bob's side is considered trusted because it can be
locally calibrated by Bob. We show that using our phase noise model can
significantly improve the secure key rate and transmission distance of the LLO
CV-QKD system. We further conduct an experiment to substantiate the superiority
of the phase noise model. Based on experimental data of a LLO CV-QKD system in
the 25 km optical fiber channel, we demonstrate that the secure key rate under
our phase noise model is approximately 40% higher than that under the
conventional phase noise model.
- Abstract（参考訳）: 位相補償後の残相雑音の値は、局所発振器(LLO CV-QKD)システムを用いた連続可変量子鍵分布の性能改善の鍵となる限界の1つである。
しかし、例えば不完全なレーザー、検出器、不均衡干渉計などの現実的な装置の非理想性のため、現在のシステムにおける残相ノイズの値は依然として比較的大きい。
そこで我々は,LLO CV-QKD方式の位相雑音耐性を改善するための位相雑音モデルを開発した。
本モデルでは,検出効率とBob検出器の電子ノイズに付随する位相参照測定ノイズの一部,およびBob側における実時間監視位相参照強度が,Bobにより局所的に校正できるため信頼されていると考えられる。
位相雑音モデルを用いることでllo cv-qkdシステムのセキュアキーレートと伝送距離を大幅に改善できることを示す。
さらに,位相雑音モデルの優位性を実証するための実験を行う。
25kmの光ファイバーチャネルにおけるllo cv-qkdシステムの実験データに基づき, 位相雑音モデルにおけるセキュアキーレートが, 従来の位相雑音モデルよりも約40%高いことを実証した。
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