Fugu-MT 論文翻訳(概要): Experimental Quantum Communication Overcomes the Rate-loss Limit without Global Phase Tracking

論文の概要: Experimental Quantum Communication Overcomes the Rate-loss Limit without Global Phase Tracking

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.14190v4
Date: Sun, 6 Aug 2023 03:18:22 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-08-09 00:19:40.101046
Title: Experimental Quantum Communication Overcomes the Rate-loss Limit without Global Phase Tracking
Title（参考訳）: グローバル位相追跡のない量子通信実験によるレートロス限界の克服
Authors: Lai Zhou, Jinping Lin, Yuan-Mei Xie, Yu-Shuo Lu, Yumang Jing, Hua-Lei Yin, and Zhiliang Yuan
Abstract要約: 非同期同時ペアリングによるリピータライクな通信を実現する,革新的だがシンプルな計測デバイス非依存QKDを実装した。 413 と 508 km の光ファイバーで、590.61 と 42.64 ビット/s の有限サイズ SKR が得られる。我々の研究は、経済的かつ効率的な量子セキュアネットワークの都市間化をもたらします。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27264625806312304
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Secure key rate (SKR) of point-point quantum key distribution (QKD) is fundamentally bounded by the rate-loss limit. Recent breakthrough of twin-field (TF) QKD can overcome this limit and enables long distance quantum communication, but its implementation necessitates complex global phase tracking and requires strong phase references which not only add to noise but also reduce the duty cycle for quantum transmission. Here, we resolve these shortcomings, and importantly achieve even higher SKRs than TF-QKD, via implementing an innovative but simpler measurement-device-independent QKD which realizes repeater-like communication through asynchronous coincidence pairing. Over 413 and 508 km optical fibers, we achieve finite-size SKRs of 590.61 and 42.64 bit/s, which are respectively 1.80 and 4.08 times of their corresponding absolute rate limits. Significantly, the SKR at 306 km exceeds 5 kbit/s and meets the bitrate requirement for live one-time-pad encryption of voice communication. Our work will bring forward economical and efficient intercity quantum-secure networks.
Abstract（参考訳）: 点点量子鍵分布(QKD)のセキュア鍵レート(SKR)は、基本的に速度損失制限によって拘束される。ツインフィールド(TF) QKDの最近のブレークスルーは、この限界を克服し、長距離量子通信を可能にするが、その実装は複雑な大域的な位相追跡を必要とし、ノイズを付加するだけでなく、量子伝送の義務サイクルを減少させる強力な位相参照を必要とする。本稿では,これらの欠点を解消し,非同期一致ペアリングによるリピータライクな通信を実現する,革新的かつ簡易な測定デバイス非依存qkdの実装により,tf-qkdよりもさらに高いskrを実現する。 413 km および 508 km 以上の光ファイバーにおいて、それぞれの絶対レート限界の 1.80 倍および 4.08 倍の 590.61 および 42.64 ビット/秒の有限サイズskr を達成する。重要なことに、306kmのSKRは5kbit/sを超え、音声通信の1時間パッドのライブ暗号化に必要なビットレートを満たす。我々の研究は、経済的かつ効率的な都市間量子セキュリティネットワークを前進させます。

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