論文の概要: Phase Noise in Real-World Twin-Field Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08621v1
- Date: Thu, 12 Oct 2023 17:25:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-16 16:03:38.841115
- Title: Phase Noise in Real-World Twin-Field Quantum Key Distribution
- Title（参考訳）: 実世界ツインフィールド量子鍵分布における位相ノイズ
- Authors: Gianluca Bertaina, Cecilia Clivati, Simone Donadello, Carlo Liorni,
Alice Meda, Salvatore Virz\`i, Marco Gramegna, Marco Genovese, Filippo Levi,
Davide Calonico, Massimiliano Dispenza, Ivo Pietro Degiovanni
- Abstract要約: ツインフィールド量子鍵分布プロトコルの現実実装におけるノイズ源の影響について検討する。
本研究は, レーザ品質, ネットワークトポロジ, 繊維長, アームバランス, 検出器性能のキーレート決定における役割を強調した。
- 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: We investigate the impact of noise sources in real-world implementations of
Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) protocols, focusing on phase noise
from photon sources and connecting fibers. Our work emphasizes the role of
laser quality, network topology, fiber length, arm balance, and detector
performance in determining key rates. Remarkably, it reveals that the leading
TF-QKD protocols are similarly affected by phase noise despite different
mechanisms. Our study demonstrates duty cycle improvements of over 2x through
narrow-linewidth lasers and phase-control techniques, highlighting the
potential synergy with high-precision time/frequency distribution services.
Ultrastable lasers, evolving toward integration and miniaturization, offer
promise for agile TF-QKD implementations on existing networks. Properly
addressing phase noise and practical constraints allows for consistent key rate
predictions, protocol selection, and layout design, crucial for establishing
secure long-haul links for the Quantum Communication Infrastructures under
development in several countries.
- Abstract（参考訳）: 双フィールド量子鍵分布(tf-qkd)プロトコルの実装におけるノイズ源の影響について検討し、光子源と接続ファイバーの位相ノイズに着目した。
本研究は, レーザ品質, ネットワークトポロジ, 繊維長, アームバランス, 検出器性能のキーレート決定における役割を強調した。
注目すべきは、主要なTF-QKDプロトコルが異なるメカニズムにもかかわらず位相ノイズの影響を受けていることである。
本研究では,狭線幅レーザーと位相制御技術による2倍以上のデューティサイクルの改善を実証し,高精度時間/周波数分布サービスによる潜在的な相乗効果を強調した。
統合と小型化に向けて進化する超安定レーザーは、既存のネットワーク上でのアジャイルtf-qkd実装を約束する。
位相ノイズと実用的な制約に適切に対処することで、いくつかの国で開発中の量子通信インフラの安全な長距離リンクを確立するために重要な、一貫した鍵レート予測、プロトコルの選択、レイアウト設計が可能になる。
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