論文の概要: Multimode non-Gaussian secure communication under mode-mismatch

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.13763v1
• Date: Tue, 28 Jun 2022 05:23:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 12:56:06.521463
• Title: Multimode non-Gaussian secure communication under mode-mismatch
• Title（参考訳）: モードミスマッチによるマルチモード非ガウスセキュア通信
• Authors: Soumyakanti Bose and Hyunseok Jeong
• Abstract要約: 単一光子サブトラクションとゼロ光子触媒によって生成される非ガウス資源による絡み合いベースのプロトコルを考える。 その結果,TMSVと比較すると,これらの非ガウス的資源はCV-QKDの性能を合理的に向上させることがわかった。
• 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: In this paper, we analyse the role of non-Gaussianity in continuous-variable (CV) quantum key distribution (QKD) with multimode light under mode-mismatch. We consider entanglement-based protocol with non-Gaussian resources generated by single-photon-subtraction and zero-photon-catalysis on a two-mode squeezed vacuum state (TMSV). Our results indicate that, compared to the case of TMSV, these non-Gaussian resources reasonably enhances the performance of CV-QKD, even under the effect of noise arising due to mode-mismatch. To be specific, while in the case of TMSV the maximum transmission distance is limited to 47 Km, single-photon subtracted TMSV and zero-photon-catalysed TMSV yield much higher distance of 73 Km and 152 Km respectively. However, photon loss as a practical concern in zero-photon-catalysis setup limits the transmission distance for zero-photon-catalysed TMSV to 36 Km. This makes single-photon-subtraction on TMSV to be the best choice for entanglement-based CV-QKD in obtaining large transmission distance. Nonetheless, we note that the non-Gaussianity does not improve the robustness of entanglement-based CV-QKD scheme against detection inefficiency. We believe that our work provides a practical view of implementing CV-QKD with multimode light under realistic conditions.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,モードミスマッチ下でのマルチモード光による連続可変(CV)量子鍵分布(QKD)における非ガウス性の役割を分析する。 2モード圧縮真空状態 (TMSV) 上で単光子サブトラクションとゼロ光子触媒によって生成される非ガウス資源との絡み合いに基づくプロトコルを考察する。 以上の結果から,モデムミスマッチによる騒音の影響下においても,これらの非ガウス的資源はCV-QKDの性能を合理的に向上させることが明らかとなった。 具体的には、TMSVの場合、最大伝送距離は47Kmに制限され、単光子置換TMSVとゼロ光子触媒TMSVはそれぞれ73Kmと152Kmにかなり高い距離を得る。 しかし、ゼロ光子触媒装置の実用上の懸念として、ゼロ光子触媒TMSVの透過距離は36Kmに制限される。 これにより、TMSV上の単光子サブトラクションは、大きな伝送距離を得るための絡み合いベースのCV-QKDにとって最良の選択となる。 しかし,非ゲージ性は検出非効率に対する絡み合い型cv-qkdスキームのロバスト性を改善するものではないことに注意した。 本研究は,実環境下でのマルチモード光を用いたcv-qkd実装の実用的視点を提供する。

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