論文の概要: Towards an All-Silicon QKD Transmitter Sourced by a Ge-on-Si Light Emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13505v2
- Date: Tue, 30 Apr 2024 09:59:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-01 18:58:59.628044
- Title: Towards an All-Silicon QKD Transmitter Sourced by a Ge-on-Si Light Emitter
- Title（参考訳）: Ge-on-Si光エミッタを用いた全シリコンQKD送信機の実現
- Authors: Florian Honz, Nemanja Vokić, Michael Hentschel, Philip Walther, Hannes Hübel, Bernhard Schrenk,
- Abstract要約: 偏光符号化BB84プロトコルに基づく新しい量子鍵分布送信器を実証する。
我々は、Ge-on-Si光源が2.15kbit/sの生鍵レートを1GHzのシンボルレートで7.71%の量子ビット誤り比で達成し、量子鍵生成に有効であることを実験的に証明した。
本研究は,ゼロトラスト・イントラ・データセンター環境におけるショートリーチ適用の可能性について,その光源を含む完全集積シリコン量子鍵伝送装置の実現可能性を示すものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8823998908501027
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate a novel transmitter concept for quantum key distribution based on the polarization-encoded BB84 protocol, which is sourced by the incoherent light of a forward-biased Ge-on-Si PIN junction. We investigate two architectures for quantum state preparation, including independent polarization encoding through multiple modulators and a simplified approach leveraging on an interferometric polarization modulator. We experimentally prove that the Ge-on-Si light source can accommodate for quantum key generation by accomplishing raw-key rates of 2.15 kbit/s at a quantum bit error ratio of 7.71% at a symbol rate of 1 GHz. We further investigate the impact of depolarization along fiber-based transmission channels in combination with the broadband nature of the incoherent light source. Our results prove the feasibility of a fully-integrated silicon quantum key distribution transmitter, including its light source, for possible short-reach applications in zero-trust intra-datacenter environments.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,フォワードバイアスのGe-on-SiPIN接合の非コヒーレント光によって導かれる分極符号化BB84プロトコルに基づく量子鍵分布の新たな送信機概念を実証する。
複数の変調器による独立分極符号化と、干渉分極変調器を利用した簡易なアプローチを含む、量子状態準備のための2つのアーキテクチャについて検討する。
我々は、Ge-on-Si光源が2.15kbit/sの生鍵レートを1GHzのシンボルレートで7.71%の量子ビット誤り比で達成し、量子鍵生成に有効であることを実験的に証明した。
さらに,不整合光源のブロードバンド特性と相まって,光ファイバー伝送路における脱分極の影響について検討する。
本研究は,ゼロトラスト・イントラ・データセンター環境におけるショートリーチ適用の可能性について,その光源を含む完全集積シリコン量子鍵伝送装置の実現可能性を示すものである。
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