論文の概要: Time-Interleaving Enabled Co-propagation of QKD and Classical Channels
over 100-km Fiber with 10-dBm Classical Launch Power
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13828v1
- Date: Wed, 26 Apr 2023 21:10:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 15:14:04.669048
- Title: Time-Interleaving Enabled Co-propagation of QKD and Classical Channels
over 100-km Fiber with 10-dBm Classical Launch Power
- Title（参考訳）: 10dBm高出力100km繊維を用いたQKDと古典チャネルの共分散化
- Authors: Jing Wang, Brian J. Rollick, Zhensheng Jia, Haipeng Zhang, Bernardo A.
Huberman
- Abstract要約: 我々は,両性能を犠牲にすることなく,Cバンド内の量子チャネルと古典チャネルの共伝播を可能にするための時間インターリーブ手法を開発した。
偏光符号化されたBB84QKDチャネルと100Gb/sのQPSKチャネルと10dBmの打ち上げ電力をCバンド100km以上のファイバで共用することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6857548685427357
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The commercial success and wide deployment of quantum key distribution (QKD)
technology depend on the integration of QKD links into existing fiber networks
and sharing of the same fibers with classical data traffic. To mitigate the
spontaneous Raman scattering (SpRS) noise from classical data channels, several
strategies have been developed with their pros and cons, e.g., the placement of
QKD in the O-band sacrifices the fiber loss and can rarely reach beyond 80 km;
the attenuation of classical channels sacrifices the performance of classical
channels. In this work, we developed a time-interleaving technique to enable
the co-propagation of quantum and classical channels in the C-band without
sacrificing either performance. By embedding QKD pulses in the gaps between
classical data frames, we can isolate the quantum channel from Raman noise in
both wavelength and time domains. We experimentally demonstrated the
co-propagation of a polarization-encoding decoy-state BB84 QKD channel with a
100 Gb/s QPSK channel with 10-dBm launch power in the C-band over 100 km of
fiber. Quantum bit error rate (QBER) of 1.12%, 2.04%, and 3.81% and secure key
rates (SKR) of 39.5 kb/s, 6.35 kb/s, and 128 b/s are achieved after 20, 50, and
100 km fibers with the presence of 10-dBm classical launch power. The
dispersion walk-off effect of SpRS noise is also experimentally investigated
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)技術の商業的成功と広範な展開は、既存のファイバネットワークへのQKDリンクの統合と、従来のデータトラフィックと同一のファイバの共有に依存している。
古典的なデータチャネルからの自然発振ラマン散乱(SpRS)ノイズを軽減するため、例えば、OバンドにおけるQKDの配置は繊維損失を犠牲にして80kmを超えることは稀であり、古典的なチャネルの減衰は古典的なチャネルの性能を犠牲にしている。
本研究では,両性能を犠牲にすることなく,Cバンド内の量子チャネルと古典チャネルの共伝播を可能にする時間インターリーブ手法を開発した。
古典的データフレーム間のギャップにQKDパルスを埋め込むことで、ラマンノイズと時間領域の両方で量子チャネルを分離することができる。
偏光符号化されたBB84QKDチャネルと100Gb/sのQPSKチャネルと10dBmの打ち上げ電力をCバンド100km以上のファイバで共用する実験を行った。
量子ビット誤り率(QBER)は1.12%、2.04%、および3.81%で、39.5kb/s、6.35kb/s、128b/sのキーレート(SKR)は、20,50、100kmのファイバで10-dBmの古典的な発射力を持つ。
SpRSノイズの分散遮断効果についても実験的に検討した。
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