論文の概要: Field test of mode-pairing quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09339v1
• Date: Thu, 14 Mar 2024 12:32:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-15 20:37:19.040551
• Title: Field test of mode-pairing quantum key distribution
• Title（参考訳）: モードペアリング量子鍵分布のフィールドテスト
• Authors: Hao-Tao Zhu, Yizhi Huang, Wen-Xin Pan, Chao-Wu Zhou, Jianjun Tang, Hong He, Ming Cheng, Xiandu Jin, Mi Zou, Shibiao Tang, Xiongfeng Ma, Teng-Yun Chen, Jian-Wei Pan,
• Abstract要約: 我々は、既存の都市間ファイバーリンクにモードペアリング方式を採用し、数十kmから100kmの範囲でフィールドテストを実施している。 我々のシステムは、195.85$kmの対称リンクで1.217$kbit/s、グローバル位相ロックなしで127.92$kmの非対称リンクで3.089$kbit/sというキーレートを達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6347585668463247
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum key distribution is a cornerstone of quantum technology, offering information-theoretical secure keys for remote parties. With many quantum communication networks established globally, the mode-pairing protocol stands out for its efficacy over inter-city distances using simple setups, emerging as a promising solution. In this study, we employ the mode-pairing scheme into existing inter-city fiber links, conducting field tests across distances ranging from tens to about a hundred kilometers. Our system achieves a key rate of $1.217$ kbit/s in a $195.85$ km symmetric link and $3.089$ kbit/s in a $127.92$ km asymmetric link without global phase locking. The results demonstrate that the mode-pairing protocol can achieve key rates comparable to those of a single quantum link between two trusted nodes on the Beijing-Shanghai backbone line, effectively reducing the need for half of the trusted nodes. These field tests confirm the mode-pairing scheme's adaptability, efficiency, and practicality, positioning it as a highly suitable protocol for quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布は量子技術の基盤であり、リモートパーティに情報理論の安全な鍵を提供する。 世界中の多くの量子通信ネットワークが確立されているため、このモードペアリングプロトコルは、単純なセットアップを使って都市間距離に対する有効性で際立っている。 本研究では,既存の都市間ファイバリンクにモードペアリング方式を適用し,数十～100kmの範囲でフィールド試験を行う。 我々のシステムは、195.85$kmの対称リンクで1.217$kbit/s、グローバル位相ロックなしで127.92$kmの非対称リンクで3.089$kbit/sというキーレートを達成する。 その結果、モードペアリングプロトコルは北京-上海のバックボーン線上の2つの信頼ノード間の1つの量子リンクの鍵レートに匹敵し、信頼ノードの半分の必要性を効果的に低減できることを示した。 これらのフィールドテストは、モードペアリング方式の適応性、効率、実用性を確認し、量子ネットワークに適したプロトコルとして位置づける。

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