論文の概要: Channel Estimation and Secret Key Rate Analysis of MIMO Terahertz Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.04034v1
• Date: Fri, 8 Oct 2021 11:09:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 01:03:08.706101
• Title: Channel Estimation and Secret Key Rate Analysis of MIMO Terahertz Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: MIMOテラヘルツ量子鍵分布のチャネル推定と秘密鍵速度解析
• Authors: Neel Kanth Kundu, Soumya P. Dash, Matthew R. McKay, and Ranjan K. Mallik
• Abstract要約: テラヘルツ(THz)周波数で動作するMultiple-Input multiple-output (MIMO)連続可変量子鍵分布(CVQKD)システムの秘密鍵レート(SKR)について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.156975741478018
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the secret key rate (SKR) of a multiple-input multiple-output (MIMO) continuous variable quantum key distribution (CVQKD) system operating at terahertz (THz) frequencies, accounting for the effects of channel estimation. We propose a practical channel estimation scheme for the THz MIMO CVQKD system which is necessary to realize transmit-receive beamforming between Alice and Bob. We characterize the input-output relation between Alice and Bob during the key generation phase, by incorporating the effects of additional noise terms arising due to the channel estimation error and detector noise. Furthermore, we analyze the SKR of the system and study the effect of channel estimation error and overhead. Our simulation results reveal that the SKR may degrade significantly as compared to the SKR upper bound that assumes perfect channel state information, particularly at large transmission distances.
• Abstract（参考訳）: テラヘルツ (THz) 周波数で動作するMultiple-Input multiple-output (MIMO) 連続可変量子鍵分布 (CVQKD) システムの秘密鍵レート (SKR) について検討し, チャネル推定の影響を考慮した。 本稿では,Alice と Bob の伝送受信ビームフォーミングを実現するために必要な THz MIMO CVQKD システムの実用的なチャネル推定手法を提案する。 我々は、チャネル推定誤差と検出器ノイズによる付加ノイズ項の影響を取り入れ、キー生成フェーズにおけるAliceとBobの入力出力関係を特徴付ける。 さらに,システムのskrを分析し,チャネル推定誤差とオーバーヘッドの影響について検討した。 シミュレーションの結果,SKRは完全チャネル状態情報,特に送信距離の広いSKR上界に比べて著しく劣化する可能性が示唆された。

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