論文の概要: Synchronization of quantum communication over an optical classical communication channel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17603v1
• Date: Fri, 30 Jun 2023 12:23:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-03 12:36:02.734449
• Title: Synchronization of quantum communication over an optical classical communication channel
• Title（参考訳）: 光古典通信路を用いた量子通信の同期化
• Authors: Federico Berra, Costantino Agnesi, Andrea Stanco, Marco Avesani, Michal Kuklewski, Daniel Matter, Paolo Villoresi, Giuseppe Vallone
• Abstract要約: 我々は,古典的光通信リンクの共伝搬を利用した同期手法を提案する。 提案手法では,マスタクロックにロックされた古典的信号と量子的信号を利用して,受信機が従来の通信リンクと量子的通信リンクの両方を同期させることができる。 我々のアプローチは、衛星とファイバの両方のインフラに適しており、そこでは古典的および量子的チャネルを同一のリンクで送信することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Precise synchronization between transmitter and receiver is crucial for quantum communication protocols, such as Quantum Key Distribution (QKD), to efficiently correlate the transmitted and received signals and increase the signal-to-noise ratio. In this work, we introduce a synchronization technique that exploits a co-propagating classical optical communication link and test its performance in a free-space QKD system. Previously, existing techniques required additional laser beams or relied on the capability of retrieving the synchronization from the quantum signal itself, though this is not applicable in high channel loss scenarios. On the contrary, our method exploits classical and quantum signals locked to the same master clock, allowing the receiver to synchronize both the classical and quantum communication links by performing a clock-data-recovery routine on the classical signal. In this way, by exploiting the same classical communication already required for post-processing and key generation, no additional hardware is required, and the synchronization can be reconstructed from a high-power signal. Our approach is suitable for both satellite and fiber infrastructures, where a classical and quantum channel can be transmitted through the same link.
• Abstract（参考訳）: 送信機と受信機間の正確な同期は量子鍵分布(QKD)のような量子通信プロトコルにおいて重要であり、送信された信号と受信した信号を効率的に相関させ、信号と雑音の比を増大させる。 本研究では,古典的光通信リンクを利用した同期手法を導入し,その性能を自由空間QKDシステムで検証する。 これまでは、既存の技術では追加のレーザービームが必要だったり、量子信号自体から同期を取り出す能力に依存していたが、高チャネル損失のシナリオでは適用できない。 それとは対照的に,本手法では,同じマスタクロックにロックされた古典的および量子的信号を利用することで,受信側が古典的および量子的通信リンクを同期させ,古典的信号に対してクロックデータ復元ルーチンを実行する。 このように、後処理やキー生成にすでに必要とされていた古典的な通信を活用することで、追加のハードウェアは不要となり、高出力信号から同期を再構築することができる。 このアプローチは、衛星とファイバーのインフラの両方に適しており、古典的チャネルと量子チャネルは同じリンクを介して送信できる。

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