論文の概要: Optimizing state-discrimination receivers for continuous-variable quantum key distribution over a wiretap channel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11493v2
• Date: Sun, 8 Oct 2023 15:26:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-13 08:39:30.997872
• Title: Optimizing state-discrimination receivers for continuous-variable quantum key distribution over a wiretap channel
• Title（参考訳）: ワイヤタップチャネル上の連続可変量子鍵分布に対する状態判別受信器の最適化
• Authors: Michele N. Notarnicola, Marcin Jarzyna, Stefano Olivares and Konrad Banaszek
• Abstract要約: 我々は、コヒーレント状態の第四次位相シフトキー(QPSK)を用いた連続可変量子鍵分布プロトコルに対処する。 我々は、唯一のチャネル損失を収集するために、盗聴可能な盗聴が制限される純粋損失量子通信路を考える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3108652488669736
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We address a continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) protocol employing quaternary phase-shift-keying (QPSK) of coherent states and a non-Gaussian measurement inspired by quantum receivers minimizing the error probability in a quantum-state-discrimination scenario. We consider a pure-loss quantum wiretap channel, in which a possible eavesdropper is limited to collect the sole channel losses. We perform a characterization of state-discrimination receivers and design an optimized receiver maximizing the asymptotic secure key rate (SKR), namely the key-rate optimized receiver (KOR), comparing its performance with respect to the pretty good measurement (PGM) and the heterodyne-based protocol. We show that the KOR increases the SKR for metropolitan-network distances. Finally, we also investigate the implementations of feasible schemes, such as the displacement feed-forward receiver, obtaining an increase in the SKR in particular regimes.
• Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレント状態の第四相シフトキー(QPSK)を用いた連続可変量子鍵分布(CV-QKD)プロトコルと、量子状態判別シナリオにおける誤差確率を最小化する量子受信機にインスパイアされた非ガウス計測に対処する。 我々は、唯一のチャネル損失を収集するために、盗聴可能な盗聴が制限される純粋損失量子通信路を考える。 我々は、状態判別受信機の特性評価を行い、漸近セキュア鍵レート(SKR)を最大化する最適化受信機、すなわちキーレート最適化受信機(KOR)を設計し、その性能をかなり良い測定器(PGM)とヘテロダインベースのプロトコルと比較する。 我々はKORが大都市圏間ネットワークにおけるSKRを増大させることを示す。 最後に, 移動フィードフォワード受信機などの実現可能なスキームの実装についても検討し, 特にskrの増加について考察した。

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