論文の概要: Analysis for satellite-based high-dimensional extended B92 and
high-dimensional BB84 quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.00309v1
- Date: Wed, 1 Nov 2023 05:42:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-02 14:46:42.208747
- Title: Analysis for satellite-based high-dimensional extended B92 and
high-dimensional BB84 quantum key distribution
- Title（参考訳）: 衛星ベース高次元拡張B92と高次元BB84量子鍵分布の解析
- Authors: Arindam Dutta, Muskan, Subhashish Banerjee, Anirban Pathak
- Abstract要約: HD-Ext-B92(HD-Ext-B92)および高次元BB84(HD-BB84)プロトコルを解析した。
高次元では、HD-BB84は、キーレートとノイズ耐性の両方でHD-Ext-B92を上回っている。
- 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: A systematic analysis of the advantages and challenges associated with the
satellite-based implementation of the high dimensional extended B92
(HD-Ext-B92) and high-dimensional BB84 (HD-BB84) protocol is analyzed. The
method used earlier for obtaining the key rate for the HD-Ext-B92 is modified
here and subsequently the variations of the key rate, probability distribution
of key rate (PDR), and quantum bit error rate (QBER) with respect to dimension
and noise parameter of a depolarizing channel is studied using the modified key
rate equation. Further, the variations of average key rate (per pulse) with
zenith angle and link length in different weather conditions in day and night
considering extremely low noise for dimension d=32 are investigated using
elliptic beam approximation. The effectiveness of the HD-(extended) protocols
used here in creating satellite-based quantum key distribution links (both
up-link and down-link) is established by appropriately modeling the atmosphere
and analyzing the variation of average key rates with the probability
distribution of the transmittance (PDT). The analysis performed here has
revealed that in higher dimensions, HD-BB84 outperforms HD-Ext-B92 in terms of
both key rate and noise tolerance. However, HD-BB84 experiences a more
pronounced saturation of QBER in high dimensions.
- Abstract（参考訳）: 高次元拡張B92(HD-Ext-B92)と高次元BB84(HD-BB84)プロトコルの衛星ベース実装に関する利点と課題を体系的に分析する。
hd-ext-b92の鍵レートを得るのに先立つ方法を変更し、その後、修正された鍵レート方程式を用いて、脱分極チャネルの寸法およびノイズパラメータに関する鍵レート、鍵レートの確率分布(pdr)、量子ビット誤差率(qber)の変動について検討する。
さらに,d=32次元の極低ノイズを考慮した昼夜の異なる気象条件下でのツェニス角とリンク長の平均キーレート(パーパルス)の変化を楕円ビーム近似を用いて検討した。
大気を適切にモデル化し、平均鍵レートの変動を透過率(PDT)の確率分布で解析することにより、衛星ベースの量子鍵分布リンク(アップリンクとダウンリンクの両方)を作成するためのHD拡張プロトコルの有効性を確立する。
解析の結果,HD-BB84はHD-Ext-B92よりも高い性能を示した。
しかし、HD-BB84は高次元でのQBERの飽和度がより顕著である。
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