論文の概要: Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.07245v1
- Date: Sun, 15 May 2022 10:07:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-13 02:05:50.746557
- Title: Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution
- Title（参考訳）: 変調リークフリー連続可変量子鍵分布
- Authors: Adnan A.E. Hajomer, Nitin Jain, Hossein Mani, Hou-Man Chin, Ulirk L.
Andersen, Tobias Gehrin
- Abstract要約: コヒーレント状態に基づく連続可変(CV)QKDはセキュア通信のための魅力的なスキームである。
この研究は、CVQKDシステムを保護するためのステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8268488712787332
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Distributing cryptographic keys over public channels in a way that can
provide information-theoretic security is the holy grail for secure
communication. This can be achieved by exploiting quantum mechanical principles
in so-called quantum key distribution (QKD). Continuous-variable (CV) QKD based
on coherent states, in particular, is an attractive scheme for secure
communication since it requires only standard telecommunication technology that
can operate at room temperature. However, a recently discovered side-channel
created in the process of state preparation leads to a leakage of information
about the transmitted quantum state, opening a security loophole for
eavesdroppers to compromise the security of the CVQKD system. Here, we present
a CVQKD system without this modulation leakage vulnerability. Our
implementation is based on a baseband modulation approach, and uses an in-phase
and quadrature (IQ) modulator for state preparation and radio frequency
heterodyne detection together with carefully designed digital signal processing
for state measurement. We consider practical aspects in the implementation and
demonstrate the generation of a composable secret key secure against collective
attacks. This work is a step towards protecting CVQKD systems against practical
imperfections of physical devices and operational limitations without
performance degradation.
- Abstract（参考訳）: 情報理論的なセキュリティを提供する方法で公開チャネルに暗号化キーを配布することは、セキュアな通信の聖杯である。
これは量子鍵分布(QKD)と呼ばれる量子力学の原理を活用することで実現できる。
特にコヒーレント状態に基づく連続可変(CV)QKDは、室温で動作可能な標準的な通信技術のみを必要とするため、セキュアな通信のための魅力的なスキームである。
しかし、状態準備の過程で最近発見されたサイドチャネルは、送信された量子状態に関する情報の漏洩につながり、盗聴者のためのセキュリティホールを開き、cvqkdシステムのセキュリティを侵害する。
本稿では,この変調リーク脆弱性のないCVQKDシステムを提案する。
本実装はベースバンド変調方式を基本とし, 状態形成および無線周波数ヘテロダイン検出のための位相・二次変調器と, 状態測定のためのディジタル信号処理を念入りに設計した。
実装の実践的側面を考察し、集団攻撃に対して安全な構成可能な秘密鍵の生成を実証する。
本研究は、実機器の実用的不完全さや性能劣化のない運用上の限界からcvqkdシステムを保護するための一歩である。
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