論文の概要: Long-distance continuous-variable quantum key distribution over 100 km fiber with local local oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08156v1
• Date: Sun, 14 May 2023 13:34:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-16 17:17:04.466875
• Title: Long-distance continuous-variable quantum key distribution over 100 km fiber with local local oscillator
• Title（参考訳）: 局所発振器を用いた100km繊維上の長距離連続可変量子鍵分布
• Authors: Adnan A.E. Hajomer, Ivan Derkach, Nitin Jain, Hou-Man Chin, Ulrik L. Andersen and Tobias Gehring
• Abstract要約: 量子鍵分散(QKD)は、2つのリモートパーティが物理法則に基づいて暗号化キーをセキュリティと共有することを可能にする。 本稿では,100kmのファイバーチャネル上に局所的に発生する局所発振器を用いた長距離CV-QKD実験を行い,総損失は15.4dBである。 この記録破り距離は、キャリア回復のための機械学習フレームワークを介して位相ノイズによる余剰ノイズを制御し、変調分散を最適化することにより達成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6524460254566905
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) enables two remote parties to share encryption keys with security based on the laws of physics. Continuous variable (CV) QKD with coherent states and coherent detection integrates well with existing telecommunication networks. However, thus far, long-distance CV-QKD has only been demonstrated using a highly complex scheme where the local oscillator is transmitted, opening security loopholes for eavesdroppers and limiting its potential applications. Here, we report a long-distance CV-QKD experiment with a locally generated local oscillator over a 100 km fiber channel with a total loss of 15.4 dB. This record-breaking distance is achieved by controlling the phase-noise-induced excess noise through a machine-learning framework for carrier recovery and optimizing the modulation variance. We implement the full CV-QKD protocol and demonstrate the generation of keys secure against collective attacks in the finite-size regime. Our results mark a significant milestone for realizing CV quantum access networks with a high loss budget, and pave the way for large-scale deployment of secure QKD.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分散(QKD)は、2つのリモートパーティが物理法則に基づいて暗号化キーをセキュリティと共有することを可能にする。 連続変数(CV)QKDとコヒーレント状態とコヒーレント検出は、既存の通信ネットワークとよく統合される。 しかし、これまでのところ、長距離のcv-qkdは、ローカル発振器が送信される非常に複雑なスキームを使用してのみ実証されており、盗聴者のためのセキュリティホールを開き、潜在的な用途を制限している。 本稿では,100kmのファイバーチャネル上で局所的に発生する局所発振器を用いた長距離CV-QKD実験について報告する。 この記録破断距離は、キャリア回復のための機械学習フレームワークを介して位相ノイズによる余剰ノイズを制御し、変調分散を最適化することで達成される。 CV-QKDプロトコルの完全な実装と,有限サイズシステムにおける集団攻撃に対する鍵生成の実証を行う。 その結果,CV量子アクセスネットワークを実現する上で重要なマイルストーンを達成し,セキュアQKDの大規模展開の道を開いた。

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