論文の概要: Scalable implementation of $(d+1)$ mutually unbiased bases for
$d$-dimensional quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.02691v2
- Date: Fri, 2 Sep 2022 06:20:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-18 03:01:36.723406
- Title: Scalable implementation of $(d+1)$ mutually unbiased bases for
$d$-dimensional quantum key distribution
- Title(参考訳): 次元量子鍵分布のための互いに偏りのない$(d+1)$のスケーラブルな実装
- Authors: Takuya Ikuta, Seiseki Akibue, Yuya Yonezu, Toshimori Honjo, Hiroki
Takesue, Kyo Inoue
- Abstract要約: 高次元量子鍵分布(QKD)は、エラーレート耐性と秘密鍵レートを改善することができる。
多くの$d$次元QKDは2つの相互非バイアスベース(MUB)を使用している。
本稿では,最大電力次元における$log_p d$干渉計を用いた$(d+1)$ MUBのスケーラブルで汎用的な実装を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A high-dimensional quantum key distribution (QKD) can improve error rate
tolerance and the secret key rate. Many $d$-dimensional QKDs have used two
mutually unbiased bases (MUBs), while $(d+1)$ MUBs enable a more robust QKD,
especially against correlated errors. However, a scalable implementation has
not been achieved because the setups have required $d$ devices even for two
MUBs or a flexible convertor for a specific optical mode. Here, we propose a
scalable and general implementation of $(d+1)$ MUBs using $\log_p d$
interferometers in prime power dimensions $d=p^N$. We implemented the setup for
time-bin states and observed an average error rate of 3.8% for phase bases,
which is lower than the 23.17% required for a secure QKD against coherent
attack in $d=4$.
- Abstract(参考訳): 高次元量子鍵分布(QKD)は、エラーレート耐性と秘密鍵レートを改善することができる。
多くの$d$次元QKDは2つの非バイアスベース(MUB)を使用し、$(d+1)$ MUBsは特に相関誤差に対してより堅牢なQKDを可能にする。
しかし、スケーラブルな実装は、2つのmubや特定の光学モードのフレキシブルコンバータでも$d$デバイスを必要とするため実現されていない。
本稿では,最大電力次元$d=p^N$における$\log_p d$干渉計を用いた$(d+1)$ MUBのスケーラブルで汎用的な実装を提案する。
時間-ビン状態の設定を実装し、位相ベースの平均誤差率は3.8%であり、これは$d=4$のコヒーレント攻撃に対するセキュアなqkdに必要な23.17%よりも低い。
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