論文の概要: Phase Noise in Real-World Twin-Field Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08621v2
- Date: Wed, 24 Jan 2024 07:16:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-25 17:04:42.372339
- 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: この研究は、鍵レートの決定におけるレーザー品質、ネットワークトポロジー、繊維長、アームバランス、検出器性能の役割を強調している。
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。
- 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: The impact of noise sources in real-world implementations of Twin-Field
Quantum Key Distribution (TF-QKD) protocols is investigated, focusing on phase
noise from photon sources and connecting fibers. This 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. This study demonstrates duty cycle improvements of over a factor of
two 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）: ツインフィールド量子鍵分布(TF-QKD)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,光子源からの位相雑音に着目して検討した。
この研究は、鍵レートの決定におけるレーザー品質、ネットワークトポロジー、繊維長、アームバランス、検出器性能の役割を強調している。
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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