論文の概要: Satellite-based Quantum Key Distribution over Atmospheric Channels: Reviews and Research Challenges

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00011v1
• Date: Sat, 29 Jul 2023 17:54:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-02 16:49:29.878086
• Title: Satellite-based Quantum Key Distribution over Atmospheric Channels: Reviews and Research Challenges
• Title（参考訳）: 衛星による大気チャネル上の量子鍵分布:レビューと研究課題
• Authors: Hong-fu Chou, Vu Nguyen Ha, Hayder Al-Hraishawi, Luis Manuel Garces-Socarras, Jorge Luis Gonzalez-Rios, Juan Carlos Merlano-Duncan, Symeon Chatzinotas
• Abstract要約: まず、衛星ベースのQKDネットワークと長距離量子状態伝達(QST)の量子状態とチャネル特性について検討する。 本稿では, 透過率統計, チャネルパラメータ推定, 攻撃レジリエンス推定, 衛星ベースのQKDネットワークにおける量子状態転送, 大気チャネル上でのウェーブパレット形成技術などの課題について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.025093244342195
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: The ultra-secure quantum network leverages quantum mechanical concepts to deliver unsurpassed data transfer security. In principle, the well-known quantum key distribution (QKD) achieves unconditional security, which raises concerns about the trustworthiness of 6G wireless systems. The long-distance satellite-to-ground evolving quantum network distributes keys that are ubiquitous to the node on the ground through low-orbit satellites. As the secret key sequence is encoded into quantum states, it is sent through the atmosphere via a quantum channel. However, achieving high-quality quantum communication requires more effort in deployment ranges, physical layer transmission, and security. In this paper, we first study the quantum states and channel properties for satellite-based QKD networks and long-range quantum state transfer (QST). Moreover, we highlight some challenges, such as transmissivity statistics, estimation of channel parameters and attack resilience, quantum state transfer for satellite-based QKD networks, and wavepacket shaping techniques over atmospheric channels. Furthermore, we underline two open challenges that consider the QST to the atmospheric transmission and wavepacket shaping techniques via atmospheric channels in order to encourage further research toward the next generation of satellite-based QKD networks.
• Abstract（参考訳）: 超セキュアな量子ネットワークは、量子力学的概念を活用して、非通過データ転送セキュリティを提供する。 原則として、よく知られた量子鍵分布(QKD)は、無条件のセキュリティを実現し、6G無線システムの信頼性を懸念する。 長距離衛星対地進化量子ネットワークは、低軌道衛星を介して地上のノードにユビキタスな鍵を分配する。 秘密鍵列は量子状態へと符号化され、量子チャネルを介して大気を通して送られる。 しかし、高品質な量子通信を実現するには、展開範囲、物理層伝送、セキュリティにより多くの労力が必要となる。 本稿では,衛星ベースのQKDネットワークと長距離量子状態伝達(QST)の量子状態とチャネル特性について検討する。 さらに、透過率統計、チャネルパラメータの推定と攻撃レジリエンス、衛星ベースのQKDネットワークにおける量子状態転送、大気チャネル上でのウェーブパケット形成技術など、いくつかの課題を強調した。 さらに,次世代の衛星型qkdネットワークに向けたさらなる研究を進めるため,大気透過およびウェーブパック形成技術に対するqstの検討を行う2つの課題を提起した。

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