論文の概要: Practical quantum secure direct communication with squeezed states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14322v1
• Date: Sun, 25 Jun 2023 19:23:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-27 15:34:42.662373
• Title: Practical quantum secure direct communication with squeezed states
• Title（参考訳）: 圧縮状態を用いた実用的量子セキュア直接通信
• Authors: Iris Paparelle, Faezeh Mousavi, Francesco Scazza, Angelo Bassi, Matteo Paris, Alessandro Zavatta
• Abstract要約: CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。 この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum secure direct communication (QSDC) is a rapidly developing quantum communication approach, where secure information is directly transmitted, providing an alternative to key-based (de)encryption processes via Quantum Key Distribution (QKD). During the last decade, optical QSDC protocols based on discrete variable encodings have been successfully realized. Recently, continuous-variable (CV) QSDC schemes have been proposed, benefiting from less-sophisticated implementations with proven security. Here, we report the first table-top experimental demonstration of a CV-QSDC system and assess its security. For this realization, we analyze the security of different configurations, including coherent and squeezed sources, with Wyner wiretap channel theory in presence of a beam splitter attack. This practical protocol not only demonstrates the principle of QSDC systems based on CV encoding, but also showcases the advantage of squeezed states over coherent ones in attaining enhanced security and reliable communication in lossy and noisy channels. Our realization, which is founded on mature telecom components, paves the way into future threat-less quantum metropolitan networks, compatible with coexisting advanced wavelength division multiplexing (WDM) systems.
• Abstract（参考訳）: qsdc(quantum secure direct communication)は、セキュアな情報を直接送信し、量子鍵分布(quantum key distribution, qkd)を介して鍵ベースの(de)暗号化プロセスを代替する、急速に開発された量子通信手法である。 過去10年間で、離散変数符号化に基づく光QSDCプロトコルが成功している。 近年,セキュリティが証明された,あまり洗練されていない実装の恩恵を受ける,連続変数型(cv)のqsdcスキームが提案されている。 本稿では,CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性を評価する。 そこで本研究では,ビームスプリッター攻撃を想定したワイナーワイヤータップチャネル理論を用いて,コヒーレントおよびスクイーズドソースを含む異なる構成のセキュリティを解析する。 この実用的なプロトコルは、cvエンコーディングに基づくqsdcシステムの原理を示すだけでなく、コヒーレントなものよりも圧縮された状態の利点を示し、損失やノイズの多いチャネルにおけるセキュリティと信頼性の高い通信を実現する。 我々の実現は、成熟した通信コンポーネントに基づいており、将来の脅威のない量子メトロポリタンネットワークへの道を開き、既存のadvanced wavelength division multiplexing (wdm)システムと互換性がある。

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