論文の概要: Continuous-Variable Quantum Key Distribution at 10 GBaud using an
Integrated Photonic-Electronic Receiver
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19642v1
- Date: Wed, 31 May 2023 08:17:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 17:49:08.240203
- Title: Continuous-Variable Quantum Key Distribution at 10 GBaud using an
Integrated Photonic-Electronic Receiver
- Title（参考訳）: 集積光電子受信機を用いた10gbaudにおける連続可変量子鍵分布
- Authors: Adnan A.E. Hajomer, Cedric Bruynsteen, Ivan Derkach, Nitin Jain, Axl
Bomhals, Sarah Bastiaens, Ulrik L. Andersen, Xin Yin, and Tobias Gehring
- Abstract要約: 低コストで大量生産できるフォトニックおよび電子集積回路は、次世代QKDシステムの大規模展開の鍵を握る。
集積光電子受信機を用いた連続可変(CV)QKDシステムを提案する。
QKDシステムは10GBaudという古典的な通信シンボルレートで動作し、高い秘密鍵レートは5kmで0.7Gb/s、0.3Gb/sで10kmで発生する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5417521241272645
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum key distribution (QKD) is a well-known application of quantum
information theory that guarantees information-theoretically secure key
exchange. As QKD becomes more and more commercially viable, challenges such as
scalability, network integration, and high production costs need to be
addressed. Photonic and electronic integrated circuits that can be produced in
large volumes at low cost hold the key to large-scale deployment of
next-generation QKD systems. Here, we present a continuous-variable (CV) QKD
system using an integrated photonic-electronic receiver that combines a silicon
photonic integrated circuit implementing a phase-diverse receiver with
custom-designed GaAs pHEMT transimpedance amplifiers. The QKD system operates
at a classical telecom symbol rate of 10 GBaud, generating high secret key
rates exceeding 0.7 Gb/s over a distance of 5 km and 0.3 Gb/s over a distance
of 10 km. The secret keys are secure against collective attacks with
finite-size effects taken into account. Well-designed digital signal processing
enabled the high-speed operation. Our experiment sets a new record for secure
quantum communication and paves the way for the next generation of CV-QKD
systems.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布 (qkd) は、情報理論上安全な鍵交換を保証する量子情報理論のよく知られた応用である。
QKDがますます商用化されるにつれて、スケーラビリティ、ネットワーク統合、高生産コストといった課題に対処する必要がある。
低コストで大量生産可能なフォトニックおよび電子集積回路は、次世代qkdシステムの大規模展開の鍵を握っている。
本稿では、位相差受信器を実装したシリコンフォトニック集積回路と、カスタム設計のGaAs pHEMTトランスインピーダンス増幅器を組み合わせた連続可変(CV)QKDシステムを提案する。
QKDシステムは10GBaudという古典的な通信シンボルレートで動作し、高い秘密鍵レートは5kmで0.7Gb/s、0.3Gb/sで10kmで発生する。
秘密鍵は有限サイズ効果を考慮した集団攻撃に対して安全である。
良く設計されたデジタル信号処理により高速動作が可能となった。
我々の実験は、セキュアな量子通信のための新しい記録を設定し、次世代のCV-QKDシステムへの道を開く。
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