論文の概要: Experimental demonstration of Continuous-Variable Quantum Key
Distribution with a silicon photonics integrated receiver
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03978v2
- Date: Mon, 13 Nov 2023 12:48:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 19:23:49.959886
- Title: Experimental demonstration of Continuous-Variable Quantum Key
Distribution with a silicon photonics integrated receiver
- Title（参考訳）: シリコンフォトニクス集積受信機を用いた連続可変量子鍵分布の実証実験
- Authors: Yoann Pi\'etri, Luis Trigo Vidarte, Matteo Schiavon, Laurent Vivien,
Philippe Grangier, Amine Rhouni, Eleni Diamanti
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は量子暗号分野における顕著な応用である。
平衡検出が可能なシリコンPICを用いたCV-QKD受信機を提案する。
- 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: Quantum Key Distribution (QKD) is a prominent application in the field of
quantum cryptography providing information-theoretic security for secret key
exchange. The implementation of QKD systems on photonic integrated circuits
(PICs) can reduce the size and cost of such systems and facilitate their
deployment in practical infrastructures. To this end, continuous-variable (CV)
QKD systems are particularly well-suited as they do not require single-photon
detectors, whose integration is presently challenging. Here we present a CV-QKD
receiver based on a silicon PIC capable of performing balanced detection. We
characterize its performance in a laboratory QKD setup using a frequency
multiplexed pilot scheme with specifically designed data processing allowing
for high modulation and secret key rates. The obtained excess noise values are
compatible with asymptotic secret key rates of 2.4 Mbit/s and 220 kbit/s at an
emulated distance of 10 km and 23 km, respectively. These results demonstrate
the potential of this technology towards fully integrated devices suitable for
high-speed, metropolitan-distance secure communication.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分散(QKD)は、秘密鍵交換のための情報理論セキュリティを提供する量子暗号分野における顕著な応用である。
フォトニック集積回路(PIC)におけるQKDシステムの実装は、そのようなシステムのサイズとコストを削減し、実用的なインフラへの展開を容易にする。
この目的のために、連続可変(CV)QKDシステムは単光子検出器を必要としないため、特に適している。
ここでは、平衡検出が可能なシリコンPICに基づくCV-QKD受信機を提案する。
高変調と秘密鍵レートが可能な特別に設計されたデータ処理を備えた周波数多重パイロットスキームを用いて、実験室のqkd設定でその性能を特徴付ける。
得られた余剰ノイズ値は、それぞれ10kmと23kmのエミュレート距離で2.4Mbit/sと220kbit/sの漸近秘密鍵レートと互換性がある。
これらの結果から,高速・首都圏間セキュア通信に適した完全統合デバイスへのこの技術の適用可能性を示す。
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