論文の概要: Asymmetric mode-pairing quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01727v1
• Date: Wed, 3 Jan 2024 13:06:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-04 14:12:05.005050
• Title: Asymmetric mode-pairing quantum key distribution
• Title（参考訳）: 非対称モードパイリング量子鍵分布
• Authors: Zeyang Lu, Gang Wang, Chan Li, and Zhu Cao
• Abstract要約: モードペアリング量子鍵分布(MP-QKD)は、大域的な位相ロックを必要とせずに、繰り返し無段の速度伝達限界を超えることができる。 MP-QKDは2つのチャネルで同一の通信距離を必要とする。 理想的なパルス強度を計算して鍵レートを向上させるために,様々なシナリオに適応する最適パルス強度法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.122493139863035
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mode-pairing quantum key distribution (MP-QKD) can surpass the repeaterless rate-transmittance bound (Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi bound) without requiring global phase locking, exhibiting remarkable flexibility. However, MP-QKD necessitates equal communication distances in two channels, which is a challenging requirement in practical applications. To address this limitation, we extend the original MP-QKD to asymmetric cases. Our decoy-state estimation confirms that asymmetric channel transmittances and asymmetric intensities do not compromise the security of the protocol. We focus on the pulse-intensity relationship, a key factor for optimizing the performance of asymmetric MP-QKD. Unlike previous asymmetric protocols, the intensities of different bases in asymmetric MP-QKD cannot be decoupled. We introduce an optimal-pulse-intensity method, adaptable to various scenarios, to enhance key rates by calculating ideal pulse intensities. Simulation results in various representative scenarios indicate that our method effectively reduces the impact of asymmetric channel distances on MP-QKD performance, enhancing its practical applicability.
• Abstract（参考訳）: モードペアリング量子鍵分布(MP-QKD)は、大域的な位相ロックを必要とせず、繰り返し速度伝達境界(Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi境界)を超えることができ、顕著な柔軟性を示す。 しかし,MP-QKDは2つのチャネルで同一の通信距離を必要とするため,実用化には困難である。 この制限に対処するため、元のMP-QKDを非対称ケースに拡張する。 我々のデコイ状態推定は、非対称チャネル透過率と非対称強度がプロトコルのセキュリティを損なわないことを確認した。 非対称mp-qkdの性能を最適化するための鍵となるパルス強度関係に注目した。 従来の非対称プロトコルとは異なり、非対称MP-QKDにおける異なる基底の強度は分離できない。 理想的なパルス強度を計算して鍵レートを向上させるために,様々なシナリオに適応する最適パルス強度法を提案する。 シミュレーション結果から,本手法はmp-qkd性能に対する非対称チャネル距離の影響を効果的に低減し,実用性を高めることを示唆する。

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