論文の概要: High-rate continuous-variable measurement device-independent quantum key distribution with finite-size security
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01611v2
- Date: Thu, 17 Oct 2024 16:08:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-18 17:04:14.213336
- Title: High-rate continuous-variable measurement device-independent quantum key distribution with finite-size security
- Title（参考訳）: 有限サイズセキュリティを持つ高速連続可変デバイス非依存量子鍵分布
- Authors: Adnan A. E. Hajomer, Ulrik L Andersen, Tobias Gehring,
- Abstract要約: 連続可変(CV)測定デバイス独立(MDI)QKDは、様々な量子ネットワークトポロジーを作成する上で有望な候補である。
本稿では,CV MDI-QKDシステムによる集団攻撃に対する安全な鍵レート2.6Mbit/sを実現するための,最初の実験的検証を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Building scalable and secure quantum networks requires advanced quantum key distribution (QKD) protocols that support multi-user connectivity. Continuous-variable (CV) measurement-device-independent (MDI) QKD, which eliminates all detector side-channel attacks, is a promising candidate for creating various quantum network topologies-such as quantum access networks and star-type topologies-using standard technology and providing high secure key rates. However, its security has so far only been experimentally demonstrated in asymptotic regimes with limited secret key rates and complex experimental setups, limiting its practical applications. Here, we report the first experimental validation of a CV MDI-QKD system, achieving a secure key rate of 2.6 Mbit/s against collective attacks in the finite-size regime over a 10 km fiber link. This is achieved using a new system design, incorporating a locally generated local oscillator, a new relay structure, a real-time phase locking system, and a well-designed digital-signal-processing pipeline for quantum state preparation and CV Bell measurements at a symbol rate of 20 MBaud. Our results set a new benchmark for secure key exchange and open the possibility of establishing high-performance CV MDI-QKD networks, paving the way toward a scalable quantum network.
- Abstract（参考訳）: スケーラブルでセキュアな量子ネットワークを構築するには、マルチユーザ接続をサポートする高度な量子キー分散(QKD)プロトコルが必要である。
連続可変(CV)測定デバイス非依存(MDI)QKDは、検出側チャネル攻撃を排除し、量子アクセスネットワークや星型トポロジを利用する標準技術など、様々な量子ネットワークトポロジを作成する上で有望な候補である。
しかしながら、そのセキュリティは、秘密鍵レートの制限と複雑な実験装置を備えた漸近的な状態においてのみ実験的に実証され、実用的応用が制限されている。
本報告では, CV MDI-QKDシステムの最初の実験的検証を行い, 10km繊維リンク上の有限サイズ系における集団攻撃に対して, 安全な鍵レート2.6Mbit/sを実現した。
これは、局所的に生成されたローカル発振器、新しいリレー構造、リアルタイム位相ロックシステム、量子状態準備のためのよく設計されたデジタル信号処理パイプライン、20MBaudのシンボルレートでCV Bellの測定を組み込んだ新しいシステム設計によって実現されている。
その結果,セキュアな鍵交換のための新しいベンチマークが設定され,高速なCV MDI-QKDネットワークが確立され,スケーラブルな量子ネットワークへの道が開かれた。
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