論文の概要: Security of decoy-state quantum key distribution with correlated
intensity fluctuations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06700v2
- Date: Tue, 5 Jul 2022 11:32:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 09:54:59.354906
- Title: Security of decoy-state quantum key distribution with correlated
intensity fluctuations
- Title（参考訳）: 相関強度変動をもつデコイ状態量子鍵分布のセキュリティ
- Authors: Xoel Sixto, V\'ictor Zapatero, Marcos Curty
- Abstract要約: 現在のデコイ状態のQKDセットアップは、GHz繰り返しで動作している。
変調器と電子回路のメモリ効果は 出力パルスの強度の間に 相関関係を生じさせる
これにより、選択した強度に関する情報リークとなる。
- 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: One of the most prominent techniques to enhance the performance of practical
quantum key distribution (QKD) systems with laser sources is the decoy-state
method. Current decoy-state QKD setups operate at GHz repetition rates, a
regime where memory effects in the modulators and electronics that control them
create correlations between the intensities of the emitted pulses. This
translates into information leakage about the selected intensities, which
cripples a crucial premise of the decoy-state method, thus invalidating the use
of standard security analyses. To overcome this problem, a novel security proof
that exploits the Cauchy-Schwarz constraint has been introduced recently. Its
main drawback is, however, that the achievable key rate is significantly lower
than that of the ideal scenario without intensity correlations. Here, we
improve this security proof technique by combining it with a fine-grained
decoy-state analysis, which can deliver a tight estimation of the relevant
parameters that determine the secret key rate. This results in a notable
performance enhancement, being now the attainable distance double than that of
previous analyses for certain parameter regimes. Also, we show that when the
probability density function of the intensity fluctuations, conditioned on the
current and previous intensity choices, is known, our approach provides a key
rate very similar to the ideal scenario, which highlights the importance of an
accurate experimental characterization of the correlations.
- Abstract（参考訳）: レーザー源を用いた実用的な量子鍵分布(QKD)システムの性能を高める最も顕著な手法の1つは、デコイ状態法である。
現在のデコイ状態のQKDセットアップはGHz繰り返しで動作し、変調器と電子回路のメモリ効果を制御して出力パルスの強度の間に相関関係を作る。
これは選択した強度に関する情報漏洩につながり、decoy-stateメソッドの重要な前提を損なうため、標準セキュリティ解析の使用を無効にする。
この問題を解決するために、cauchy-schwarz制約を利用する新しいセキュリティ証明が最近導入された。
しかし、主な欠点は、達成可能な鍵レートが、強度相関のない理想的なシナリオよりもかなり低いことである。
本稿では,このセキュリティ証明手法を,秘密鍵率を決定する関連するパラメータを厳密に推定可能な,きめ細かいデコイ状態解析と組み合わせることで改善する。
これにより、特定のパラメータレジームに対する以前の解析よりも到達可能な距離が2倍になった、注目すべき性能向上がもたらされた。
また,現在および以前の強度選択を条件とした強度変動の確率密度関数が知られている場合,本手法は,相関の正確な実験的特徴付けの重要性を浮き彫りにする理想的なシナリオと非常に類似したキーレートを提供することを示す。
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