論文の概要: Robust twin-field quantum key distribution through
sending-or-not-sending
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13723v5
- Date: Mon, 22 Aug 2022 07:33:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 03:55:04.993722
- Title: Robust twin-field quantum key distribution through
sending-or-not-sending
- Title（参考訳）: 送受信によるロバストツインフィールド量子鍵分布
- Authors: Cong Jiang, Zong-Wen Yu, Xiao-Long Hu, Xiang-Bin Wang
- Abstract要約: 本稿では,SNSプロトコルのセキュアな鍵レートをソースエラーで効率的に計算する一般的な手法を提案する。
511kmフィールドファイバにおける最近のSNS実験のキーレートは, 強度ゆらぎが pm 9.5% である場合でも, 本手法を用いて正である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9749560288448115
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The sending-or-not-sending (SNS) protocol is one of the most major variants
of the twin-field (TF) quantum key distribution (QKD) protocol and has been
realized in a 511 km field fiber, the farthest field experiment to date. In
practice, however, all decoy-state methods have unavoidable source errors, and
the source errors may be non-random, which compromises the security condition
of the existing TF-QKD protocols. In this study, we present a general approach
for efficiently calculating the SNS protocol's secure key rate with source
errors, by establishing the equivalent protocols through virtual attenuation
and tagged model. This makes the first result for TF-QKD in practice where
source intensity cannot be controlled exactly. Our method can be combined with
the two-way classical communication method such as active odd-parity pairing to
further improve the key rate. The numerical results show that if the intensity
error is within a few percent, the key rate and secure distance only decrease
marginally. The key rate of the recent SNS experiment in the 511 km field fiber
is still positive using our method presented here, even if there is $\pm 9.5\%$
intensity fluctuation. This shows that the SNS protocol is robust against
source errors.
- Abstract（参考訳）: 送信または送信(SNS)プロトコルは、ツインフィールド(TF)量子鍵分布(QKD)プロトコルの最も重要な変種の一つであり、これまでで最も遠いフィールド実験である511kmのフィールドファイバで実現されてきた。
しかし実際には、すべてのdecoy状態のメソッドは、不可避なソースエラーを持ち、ソースエラーは、既存のtf-qkdプロトコルのセキュリティ条件を損なう非randomである可能性がある。
本研究では,仮想減衰モデルとタグ付きモデルを用いて等価なプロトコルを確立することにより,SNSプロトコルのセキュア鍵レートをソースエラーで効率的に計算する手法を提案する。
これにより、ソース強度を正確に制御できないTF-QKDの最初の結果が得られる。
提案手法は,アクティブな奇数パリティペアリングのような双方向の古典的通信手法と組み合わせて,キーレートをさらに向上させることができる。
数値的な結果は、強度誤差が数パーセント以内であれば、鍵レートと安全な距離はわずかに減少することを示している。
511kmフィールドファイバにおける最近のSNS実験のキーレートは、もし$\pm 9.5\%$強度ゆらぎがあるとしても、ここで提示した手法を用いてまだ正である。
これはSNSプロトコルがソースエラーに対して堅牢であることを示している。
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