論文の概要: Enhancing quantum cryptography with quantum dot single-photon sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11734v1
• Date: Mon, 25 Apr 2022 15:46:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 17:51:10.795707
• Title: Enhancing quantum cryptography with quantum dot single-photon sources
• Title（参考訳）: 量子ドット単一光子源による量子暗号の強化
• Authors: Mathieu Bozzio, Michal Vyvlecka, Michael Cosacchi, Cornelius Nawrath, Tim Seidelmann, Juan Carlos Loredo, Simone Luca Portalupi, Vollrath Martin Axt, Peter Michler, Philip Walther
• Abstract要約: 量子ドットベースの単一光子源は注目すべき候補である。 発光光子数状態におけるコヒーレンスのチューニング性により,これらの情報源はさらなるセキュリティ上の利点をもたらすことを示す。 主量子暗号プリミティブに対する最適光ポンピング方式を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum cryptography harnesses quantum light, in particular single photons, to provide security guarantees that cannot be reached by classical means. For each cryptographic task, the security feature of interest is directly related to the photons' non-classical properties. Quantum dot-based single-photon sources are remarkable candidates, as they can in principle emit deterministically, with high brightness and low multiphoton contribution. Here, we show that these sources provide additional security benefits, thanks to the tunability of coherence in the emitted photon-number states. Generating either mixed or coherent states of light allows for enhanced performance of many quantum cryptography applications. We identify the optimal optical pumping scheme for the main quantum-cryptographic primitives, and benchmark their performance with respect to Poisson-distributed sources such as attenuated laser states and down-conversion sources. The presented results will guide future developments in solid-state and quantum information science for photon sources that are tailored to quantum communication tasks.
• Abstract（参考訳）: 量子暗号は量子光、特に単一光子を利用して、古典的手法では到達できないセキュリティ保証を提供する。 各暗号処理において、興味のあるセキュリティ機能は光子の非古典的特性に直接関連している。 量子ドットベースの単一光子源は、理論的に高い輝度と低い多光子寄与を持つため、顕著な候補である。 ここでは、光子数状態のコヒーレンスのチューニング性により、これらのソースがさらなるセキュリティ上の利点をもたらすことを示す。 混合状態またはコヒーレント状態を生成することにより、多くの量子暗号アプリケーションの性能が向上する。 主量子暗号プリミティブに対する最適光ポンピングスキームを同定し、減衰レーザ状態やダウンコンバージョン源といったポアソン分布源の性能をベンチマークする。 提示された結果は、量子通信タスクに合わせた光子源のための固体および量子情報科学の将来の発展を導く。

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