論文の概要: Sub-Gbps key rate four-state continuous-variable quantum key distribution within metropolitan area

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09540v1
• Date: Thu, 18 Nov 2021 06:33:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 12:57:12.685593
• Title: Sub-Gbps key rate four-state continuous-variable quantum key distribution within metropolitan area
• Title（参考訳）: 首都圏におけるサブgbps鍵レート4状態連続可変量子鍵分布
• Authors: Heng Wang, Yang Li, Yaodi Pi, Yan Pan, Yun Shao, Li Ma, Jie Yang, Yichen Zhang, Wei Huang and Bingjie Xu
• Abstract要約: 都心部でGbps以下のキーレートを有する単キャリア4状態CVQKDを実証した。 鍵レートは190.54 Mbps、137.76 Mbps、52.48 Mbpsで、セキュリティ分析法として線形チャネルを仮定している。 この記録破り結果は、前の秘密鍵レート記録を桁違いに増大させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.7228675698146
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) has potential advantages of high secret key rate, which is very suitable for high-speed metropolitan network application. However, the reported highest secret key rates of the CVQKD systems up to now are limited in a few Mbps. Here, we address the fundamental experimental problems and demonstrate a single-carrier four-state CVQKD with sub-Gbps key rate within metropolitan area. In the demonstrated four-state CVQKD using local local oscillator, an ultra-low level of excess noise is obtained and a high efficient post-processing setup is designed for practically extracting the final secure keys. Thus, the achieved secure key rates are 190.54 Mbps and 137.76 Mbps and 52.48 Mbps using linear channel assuming security analysis method and 233.87 Mbps, 133.6 Mbps and 21.53 Mbps using semidefinite programming security analysis method over transmission distances of 5 km, 10 km and 25 km, respectively. This record-breaking result increases the previous secret key rate record by an order of magnitude, which is sufficient to achieve the one-time pad cryptographic task. Our work shows the road for future high-rate and large-scale CVQKD deployment in secure broadband metropolitan and access networks.
• Abstract（参考訳）: 連続可変量子鍵分布(CVQKD)は、高速大都市圏ネットワークアプリケーションに非常に適している秘密鍵レートの潜在的な利点を有する。 しかし、現在報告されているcvqkdシステムの最高秘密鍵レートは、数mbpsで制限されている。 本稿では,大都市圏におけるGbps未満のキーレートを持つ単一キャリアの4状態CVQKDを実証する。 局所発振器を用いた実演4状態CVQKDにおいて、超低レベルの余剰雑音が得られ、最終キーを実質的に抽出するための高効率後処理機構が設計されている。 したがって、達成されたセキュアキーレートは、線形チャネル仮定セキュリティ解析法で190.54mbps、137.76mbps、52.48mbps、半定型プログラミングセキュリティ解析法で233.87mbps、133.6mbps、21.53mbpsである。 この記録破りの結果、前の秘密鍵レートの記録を桁違いに増加させ、ワンタイムの暗号処理を達成するのに十分である。 我々の研究は、セキュアなブロードバンド大都市圏とアクセスネットワークにおける高速かつ大規模CVQKD展開の道筋を示す。

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