論文の概要: Practical underwater quantum key distribution based on decoy-state BB84
protocol
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.04598v1
- Date: Wed, 9 Mar 2022 09:31:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 19:34:41.453580
- Title: Practical underwater quantum key distribution based on decoy-state BB84
protocol
- Title（参考訳）: デコイ状態BB84プロトコルに基づく水中量子鍵分布の実用化
- Authors: Shanchuan Dong, Yonghe Yu, Shangshuai Zheng, Qiming Zhu, Lei Gai,
Wendong Li, Yongjian Gu
- Abstract要約: 量子鍵分布を符号化する分極は、セキュアな通信システムを構築するための信頼性の高い方法であることが証明されている。
本研究では, 将来的な海洋実験のためのコンパクトなシステム設計により, 水流上のBB84量子鍵分布系を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Polarization encoding quantum key distribution has been proven to be a
reliable method to build a secure communication system. It has already been
used in inter-city fiber channel and near-earth atmosphere channel, leaving
underwater channel the last barrier to conquer. Here we demonstrate a
decoy-state BB84 quantum key distribution system over a water channel with a
compact system design for future experiments in the ocean. In the system, a
multiple-intensity modulated laser module is designed to produce the light
pulses of quantum states, including signal state, decoy state and vacuum state.
The classical communication and synchronization are realized by wireless
optical transmission. Multiple filtering techniques and wavelength division
multiplexing are further used to avoid crosstalk of different light. We test
the performance of the system and obtain a final key rate of 245.6 bps with an
average QBER of 1.91% over a 2.4m water channel, in which the channel
attenuation is 16.35dB. Numerical simulation shows that the system can tolerate
up to 21.7dB total channel loss and can still generate secure keys in 277.9m
Jelov type 1 ocean channel.
- Abstract（参考訳）: 偏極符号化量子鍵分布はセキュアな通信システムを構築するための信頼性の高い方法であることが証明されている。
既に都市間ファイバーチャンネルや大気圏近傍のチャネルで使われており、水中チャネルが征服の最後の障壁となっている。
本稿では,将来的な海洋実験のための小型システム設計による水路上のデコイ状態bb84量子鍵分布システムを示す。
このシステムでは、多重強度変調レーザーモジュールは、信号状態、デコイ状態、真空状態を含む量子状態の光パルスを生成するように設計されている。
古典的な通信と同期は無線光伝送によって実現される。
異なる光のクロストークを避けるために、多重フィルタリング技術と波長分割多重化がさらに用いられる。
システムの性能を検証し, 平均QBERの245.6bps, 平均QBERは2.4mの水路で1.91%, チャネル減衰は16.35dBであった。
数値シミュレーションにより、システムは最大21.7dbのチャネル損失を許容でき、277.9mのjelov type 1オーシャンチャネルでセキュアキーを生成することができる。
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