論文の概要: Scalable High-Rate Twin-Field Quantum Key Distribution Networks without
Constraint of Probability and Intensity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11165v2
- Date: Mon, 19 Dec 2022 11:01:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 22:36:41.314032
- Title: Scalable High-Rate Twin-Field Quantum Key Distribution Networks without
Constraint of Probability and Intensity
- Title（参考訳）: 確率と強度の制約のないスケーラブルな2次元量子鍵分布ネットワーク
- Authors: Yuan-Mei Xie, Chen-Xun Weng, Yu-Shuo Lu, Yao Fu, Yang Wang, Hua-Lei
Yin, Zeng-Bing Chen
- Abstract要約: 量子リピータの多重化にインスパイアされたツインフィールド量子鍵分布プロトコルを提案する。
我々は、非干渉モードをコードモードとして利用し、高い干渉エラーを許容する。
我々のプロトコルは、リピータレス量子鍵分布の秘密鍵容量を破りながら制限を超越することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.67767681743488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Implementation of a twin-field quantum key distribution network faces
limitations, including the low tolerance of interference errors for
phase-matching type protocols and the strict constraint regarding intensity and
probability for sending-or-not-sending type protocols. Here, we propose a
two-photon twin-field quantum key distribution protocol inspired by
multiplexing in quantum repeaters. We achieve twin-field-type two-photon
interference through post-matching phase-correlated single-photon interference
events. We exploit the non-interference mode as the code mode to highly
tolerate interference errors, and the two-photon interference naturally removes
the intensity and probability constraint. Therefore, our protocol can transcend
the abovementioned limitations while breaking the secret key capacity of
repeaterless quantum key distribution. These features are tailored for scalable
quantum networks, under which each node with fixed system parameters can
dynamically switch different attenuation links. Simulations show that for a
four-user network, the key rates of our protocol for all six links can either
exceed or approach the secret key capacity. However, the key rates of all links
are lower than the key capacity when using phase-matching type protocols.
Additionally, four of the links could not extract the key when using
sending-or-not-sending type protocols. We anticipate that our protocol can
facilitate the development of practical and efficient quantum networks.
- Abstract（参考訳）: ツインフィールド量子鍵分布ネットワークの実装は、位相マッチング型プロトコルの干渉エラーの耐性の低さや、送受信型プロトコルの強度と確率に関する厳密な制約など、制限に直面している。
本稿では,量子リピータの多重化にインスパイアされた2光子ツインフィールド量子鍵分布プロトコルを提案する。
単光子干渉による2光子干渉を後マッチングにより実現した。
非干渉モードを符号モードとして利用し、干渉誤差を高度に許容し、2光子干渉は自然に強度と確率の制約を取り除く。
したがって、このプロトコルは、繰り返し量子鍵分布の秘密鍵容量を破りながら、上記の制限を超越することができる。
これらの機能はスケーラブルな量子ネットワーク向けに調整されており、固定されたシステムパラメータを持つ各ノードは異なる減衰リンクを動的に切り替えることができる。
シミュレーションにより,4ユーザネットワークでは,6つのリンクすべてに対するプロトコルの鍵レートが秘密鍵容量を超えたり近づいたりすることが示された。
しかし、位相マッチング型プロトコルを使用する場合、すべてのリンクのキーレートはキー容量よりも低い。
さらに、4つのリンクは、送信または送信しない型プロトコルを使用する場合、キーを抽出できなかった。
我々は,本プロトコルが,実用的で効率的な量子ネットワークの開発を促進することを期待する。
関連論文リスト
- Twin-field-based multi-party quantum key agreement [0.0]
本研究では、ツインフィールド鍵分配プロトコルを、マルチパーティ量子鍵合意のためのスキームに拡張する手法について検討する。
エンタングルメントに基づくソース置換方式に基づいてキーレートを導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-06T11:51:10Z) - Phase-Matching Quantum Key Distribution without Intensity Modulation [25.004151934190965]
強度変調のない位相整合量子鍵分布プロトコルを提案する。
シミュレーションの結果,プロトコルの伝送距離は通信ファイバーで305kmに達する可能性が示唆された。
我々のプロトコルは量子ネットワーク構築に有望なソリューションを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-21T04:32:01Z) - Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath
Routing [55.2480439325792]
マルチパスルーティングを活用することで,マルチユーザアプリケーションの絡み合い率を高める3つのプロトコルを提案する。
これらのプロトコルは、制限された量子メモリや確率的絡み合い生成を含む、NISQ制約のある量子ネットワーク上で評価される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-06T18:06:00Z) - Conference key agreement in a quantum network [67.410870290301]
量子会議鍵契約(QCKA)により、複数のユーザが共有マルチパーティの絡み合った状態からセキュアなキーを確立することができる。
N-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状態の単一コピーを用いて、セキュアなN-user会議鍵ビットを消去して、このプロトコルを効率的に実装することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-04T18:00:07Z) - Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under
composable finite-size security [62.997667081978825]
本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。
ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。
これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z) - Breaking the Rate-Loss Bound of Quantum Key Distribution with
Asynchronous Two-Photon Interference [16.81040156666027]
新しい量子鍵分配プロトコルは、位相トラッキングや位相ロックなしでも秘密鍵容量を超えることができる。
我々の研究は、実用的なスケーラブルな量子通信ネットワークの候補として有望なものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-22T02:42:43Z) - Differential Phase Shift Quantum Secret Sharing Using a Twin Field with
Asymmetric Source Intensities [1.2406207242281755]
非対称なソース強度を持つ差動位相シフト量子秘密共有プロトコルを提案する。
有限鍵効果を考慮すると、理論上、このプロトコルは元のプロトコルよりも2桁高いキーレートを得ることができる。
我々の研究は量子秘密共有の現実的な応用に意義がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-22T05:52:50Z) - Overcoming the rate-distance limit of device-independent quantum key
distribution [7.864517207531803]
デバイス非依存の量子鍵分布(DIQKD)は、ベルの不等式に違反してセキュアな鍵を抽出する。
我々は、絡み合い率を改善するために、絡み合ったコヒーレント状態に基づくHeralded DIQKDスキームを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-31T14:58:46Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z) - Round-robin differential phase-time-shifting protocol for quantum key
distribution: theory and experiment [58.03659958248968]
量子鍵分布(QKD)は、遠隔者間で共通の暗号鍵の確立を可能にする。
近年,信号の乱れの監視を回避できるQKDプロトコルが提案され,初期の実験で実証されている。
我々は,ラウンドロビン差動位相シフトプロトコルのセキュリティ証明を,集団攻撃シナリオにおいて導出する。
その結果,RRDPTSプロトコルは高い量子ビット誤り率の条件下で,RDPSと比較して高い秘密鍵レートが得られることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T15:20:09Z) - Experimental quantum conference key agreement [55.41644538483948]
量子ネットワークは、世界規模でセキュアな通信を可能にするために、長距離におけるマルチノードの絡み合いを提供する。
ここでは、マルチパーティの絡み合いを利用した量子通信プロトコルである量子会議鍵合意を示す。
我々は4光子グリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)を最大50kmの繊維に高輝度の光子対光線源で生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-04T19:00:31Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。