論文の概要: Experimental Phase-Matching Quantum Key Distribution without Intensity Modulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11585v2
• Date: Wed, 21 Jun 2023 01:41:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-22 17:36:12.477194
• Title: Experimental Phase-Matching Quantum Key Distribution without Intensity Modulation
• Title（参考訳）: 強度変調を伴わない位相整合量子鍵分布の実験
• Authors: Shan-Feng Shao, Xiao-Yu Cao, Yuan-Mei Xie, Jie Gu, Wen-Bo Liu, Yao Fu, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen
• Abstract要約: 強度変調のない位相整合量子鍵分布プロトコルを提案する。 シミュレーションの結果,プロトコルの伝送距離は通信ファイバーで305kmに達する可能性が示唆された。 我々のプロトコルは量子ネットワーク構築に有望なソリューションを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.148637626887062
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum key distribution provides a promising solution for sharing secure keys between two distant parties with unconditional security. Nevertheless, quantum key distribution is still severely threatened by the imperfections of devices. In particular, the classical pulse correlation threatens security when sending decoy states. To address this problem and simplify experimental requirements, we propose a phase-matching quantum key distribution protocol without intensity modulation. Instead of using decoy states, we propose a novel method to estimate the theoretical upper bound on the phase error rate contributed by even-photon-number components. Simulation results show that the transmission distance of our protocol could reach 305 km in telecommunication fiber. Furthermore, we perform a proof-of-principle experiment to demonstrate the feasibility of our protocol, and the key rate reaches 22.5 bps under a 45 dB channel loss. Addressing the security loophole of pulse intensity correlation and replacing continuous random phase with 6 or 8 slices random phase, our protocol provides a promising solution for constructing quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵配布は、無条件のセキュリティを持つ2つの離れたパーティ間でセキュアなキーを共有するための有望なソリューションを提供する。 それでも、量子鍵分布はデバイスの不完全性によって深刻な脅威を受けている。 特に、古典的なパルス相関はデコイ状態を送信するときにセキュリティを脅かす。 この問題に対処し,実験要件を簡素化するために,強度変調を伴わない位相整合量子鍵分布プロトコルを提案する。 そこで,decoy状態を用いる代わりに,偶数光子数成分が寄与する位相誤差率の理論的上限を推定する新しい手法を提案する。 シミュレーションの結果,プロトコルの伝送距離は通信ファイバーで305kmに達することが分かった。 さらに,本プロトコルの有効性を実証するための原理実証実験を行い,45dbチャネルの損失で鍵レートが22.5 bpsに達した。 パルス強度相関のセキュリティホールに対処し,連続ランダム位相を6～8スライスランダム位相に置き換えることで,量子ネットワーク構築のための有望なソリューションを提供する。

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