論文の概要: Satellite-based Quantum Network: Security and Challenges over Atmospheric Channel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00011v2
• Date: Sun, 17 Sep 2023 06:07:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 22:58:53.616534
• Title: Satellite-based Quantum Network: Security and Challenges over Atmospheric Channel
• Title（参考訳）: 衛星ベースの量子ネットワーク:大気チャネル上のセキュリティと課題
• 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: 衛星ベースの量子ネットワークと長距離量子状態伝達の量子状態とチャネル特性について概説する。 我々は、透過率統計、チャネルパラメータの推定、アタックレジリエンスなど、いくつかの課題を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.17201108512485
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: The ultra-secure quantum network leverages quantum cryptography 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 in order to mitigate the gap between practice and theory. 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. It still requires more effort in the physical layer design of deployment ranges, transmission, and security to achieve high-quality quantum communication. In this paper, we first review the quantum states and channel properties for satellite-based quantum 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 quantum networks, and wavepacket shaping techniques over atmospheric channels. We underline two research directions that consider the QST and wavepacket shaping techniques for atmospheric transmission in order to encourage further research toward the next generation of satellite-based quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 超セキュアな量子ネットワークは量子暗号を利用して、無制限の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し、実践と理論のギャップを緩和する。 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。 高品質な量子通信を実現するには、デプロイメント範囲、送信、セキュリティの物理層設計により多くの労力を要する。 本稿では,衛星ベースの量子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概説する。 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、衛星ベースの量子ネットワークのための量子状態転送、大気チャネル上のウェーブパレット形成技術など、いくつかの課題を強調した。 我々は、次世代の衛星ベースの量子ネットワークに向けたさらなる研究を促進するため、大気伝達のqstとwavepacket形成技術を検討する2つの研究方向を提示する。

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