論文の概要: Continuous-variable quantum key distribution over 28.6 km fiber with an
integrated silicon photonic receiver chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.10411v1
- Date: Fri, 16 Feb 2024 02:31:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 17:41:11.398714
- Title: Continuous-variable quantum key distribution over 28.6 km fiber with an
integrated silicon photonic receiver chip
- Title（参考訳）: 集積シリコンフォトニック受信チップを用いた28.6km繊維上の連続可変量子鍵分布
- Authors: Yiming Bian, Yan Pan, Xuesong Xu, Liang Zhao, Yang Li, Wei Huang, Lei
Zhang, Song Yu, Yichen Zhang and Bingjie Xu
- Abstract要約: 連続可変量子鍵分布はフォトニック積分の魅力的なアプローチである。
本稿では,集積シリコンフォトニック受信チップを用いた実局所発振器量子鍵分布システムの実装について報告する。
1.5GHzまでの帯域幅と7.42dBまでのクリアランスを持つよく設計されたチップベースのホモダイン検出器のおかげで、システムの送信距離は28.6kmに拡張され、Mbpsレベルの秘密鍵発生速度が達成された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.15983610491357
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum key distribution, which ensures information-theoretically secret key
generation, is currently advancing through photonic integration to achieve high
performance, cost reduction and compact size, thereby facilitating the
large-scale deployment. Continuous-variable quantum key distribution is an
attractive approach for photonic integrations due to its compatibility with
off-the-shelf optical communication devices. However, its chip-based systems
have encountered significant limitations primarily related to the
shot-noise-limited receiver design, which demands low noise, wide bandwidth,
high clearance and well stability. Here, we report the implementation of a real
local oscillator continuous-variable quantum key distribution system with an
integrated silicon photonic receiver chip. Thanks to the well-designed
chip-based homodyne detectors with a bandwidth up to 1.5 GHz and a clearance up
to 7.42 dB, the transmission distance of the system has been extended to 28.6
km, achieving a secret key generation rate of Mbps level. This technological
advancement enables the quantum key distribution systems with photonic
integrated receivers to achieve the coverage in both access network scenarios
and short-distance metropolitan interconnections, paving the way for the
development of the next-generation quantum key distribution networks on a large
scale.
- Abstract（参考訳）: 情報理論上秘密鍵生成を保証する量子鍵分布は、現在、フォトニック統合を通じて、高性能、コスト削減、コンパクト化を実現し、大規模展開を容易にしている。
連続可変量子鍵分布は、オフザシェルフ光通信デバイスとの互換性のため、フォトニック統合において魅力的なアプローチである。
しかし、チップベースのシステムは、主に低ノイズ、広帯域、高クリアランス、高安定性を必要とするショットノイズ制限受信機設計に関する大きな制限に遭遇している。
本稿では,集積シリコンフォトニック受信チップを用いた実局所発振器連続可変量子鍵分布系の実装について報告する。
1.5ghzまでの帯域幅と7.42dbまでのクリアランスを持つチップベースのホモダイン検出器により、システムの伝送距離は28.6kmまで延長され、mbpsレベルの秘密鍵生成速度を達成した。
この技術的進歩により、フォトニック集積受信機を備えた量子鍵配信システムは、アクセスネットワークシナリオと短距離メトロポリタン相互接続の両方のカバレッジを達成でき、次世代量子鍵配信ネットワークを大規模に開発するための道を開くことができる。
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