Fugu-MT 論文翻訳(概要): Single-emitter quantum key distribution over 175 km of fiber with optimised finite key rates

論文の概要: Single-emitter quantum key distribution over 175 km of fiber with optimised finite key rates

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.03394v1
Date: Wed, 7 Sep 2022 18:03:36 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-01-27 15:33:30.597393
Title: Single-emitter quantum key distribution over 175 km of fiber with optimised finite key rates
Title（参考訳）: 最適化有限鍵レートを持つ175kmのファイバー上の単一エミッター量子鍵分布
Authors: Christopher L. Morrison, Roberto G. Pousa, Francesco Graffitti, Zhe Xian Koong, Peter Barrow, Nick G. Stoltz, Dirk Bouwmeester, John Jeffers, Daniel K. L. Oi, Brian D. Gerardot, Alessandro Fedrizzi
Abstract要約: 伝送波長に変換された量子ドット周波数を用いて、ファイバーベースの量子鍵分布を行う。我々は、政権内で最大175kmの正の鍵レートを示す。この結果は、長距離シングルエミッタQKDネットワークの実現に向けての大きな進歩を示している。
参考スコア（独自算出の注目度）: 45.82374977939355
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Quantum key distribution with solid-state single-photon emitters is gaining traction due to their rapidly improving performance and compatibility with future quantum network architectures. In this work, we perform fibre-based quantum key distribution with a quantum dot frequency-converted to telecom wavelength, achieving count rates of 1.6 MHz with $g^{\left(2\right)}\left(0\right) = 3.6 \%$. We demonstrate positive key rates up to 175 km in the asymptotic regime. We then show that the community standard analysis for non-decoy state QKD drastically overestimates the acquisition time required to generate secure finite keys. Our improved analysis using the multiplicative Chernoff bound reduces the required number of received signals by a factor of $10^8$ over existing work, with the finite key rate approaching the asymptotic limit at all achievable distances for acquisition times of one hour. Over a practical distance of 100 km we achieve a finite key rate of 13 kbps after one minute of integration time. This result represents major progress towards the feasibility of long-distance single-emitter QKD networks.
Abstract（参考訳）: 固体単一光子エミッタを用いた量子鍵分布は、性能が急速に向上し、将来の量子ネットワークアーキテクチャとの互換性が増している。本研究では,量子ドット周波数変換を通信波長に変換するファイバーベースの量子鍵分布を行い,$g^{\left(2\right)}\left(0\right) = 3.6 \%$ で1.6mhzのカウントレートを達成する。我々は漸近的体制下で175kmまでの正の鍵レートを示す。そして,非デコイ状態qkdのコミュニティ標準解析は,セキュアな有限鍵を生成するのに必要な取得時間を劇的に過大評価していることを示す。乗法的チャーンオフ境界を用いた解析により, 1時間の取得時間において, 有限鍵レートが漸近限界に近づくことにより, 受信信号の要求数を既存の作業よりも10^8$に削減する。実用距離 100 km で、積分時間の1分後に、有限鍵レート 13 kbps を達成する。この結果は、長距離シングルエミッタQKDネットワークの実現に向けての大きな進歩を示している。

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