論文の概要: Quantum key distribution surpassing the repeaterless rate-transmittance
bound without global phase locking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04300v2
- Date: Sun, 30 Jan 2022 21:39:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 08:56:56.433363
- Title: Quantum key distribution surpassing the repeaterless rate-transmittance
bound without global phase locking
- Title(参考訳): 大域的位相ロックを伴わないリピータレスレート・トランスミタンス境界を超える量子鍵分布
- Authors: Pei Zeng, Hongyi Zhou, Weijie Wu and Xiongfeng Ma
- Abstract要約: モードペアリング計測デバイスに依存しない量子鍵分布方式を提案する。
局所的な位相ゆらぎが緩やかであれば、グローバルな位相ロックなしでキーレートが$R=O(sqrteta)$を達成できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5857929080874287
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum key distribution -- the establishment of information-theoretically
secure keys based on quantum physics -- is mainly limited by its practical
performance, which is characterised by the dependence of the key rate on the
channel transmittance $R(\eta)$. Recently, schemes based on single-photon
interference have been proposed to improve the key rate to $R=O(\sqrt{\eta})$
by overcoming the point-to-point secret key capacity bound with
interferometers. Unfortunately, all of these schemes require challenging global
phase locking to realise a stable long-arm single-photon interferometer with a
precision of approximately 100 nm over fibres that are hundreds of kilometres
long. Aiming to address this problem, we propose a mode-pairing
measurement-device-independent quantum key distribution scheme in which the
encoded key bits and bases are determined during data post-processing. Using
conventional second-order interference, this scheme can achieve a key rate of
$R=O(\sqrt{\eta})$ without global phase locking when the local phase
fluctuation is mild. We expect this high-performance scheme to be
ready-to-implement with off-the-shelf optical devices.
- Abstract(参考訳): 量子鍵分布 - 量子物理学に基づく情報理論的にセキュアな鍵の確立 - は、鍵レートがチャネル透過率$r(\eta)$に依存することで特徴づけられる、その実用的性能によって主に制限される。
近年,1光子干渉に基づく方式が提案されており,インターフェロメータと結びついた点間秘密鍵容量を克服することで,キーレートを$r=o(\sqrt{\eta})$に向上させる。
残念なことに、これらのスキームはすべて、数百kmの繊維上の約100nmの精度で安定な長腕単光子干渉計を実現するために、挑戦的なグローバルフェーズロックを必要とする。
この問題に対処するために,データ後処理中に符号化鍵ビットとベースが決定されるモードペアリング計測デバイスに依存しない量子鍵分布方式を提案する。
従来の2次干渉を用いて、局所的な位相変動が緩やかである場合、このスキームは大域的な位相ロックなしで、$R=O(\sqrt{\eta})$の鍵レートを達成できる。
この高性能なスキームは、市販の光学デバイスで実装できるものと期待している。
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