論文の概要: The Road to Near-Capacity CV-QKD Reconciliation: An FEC-Agnostic Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.16180v1
- Date: Sun, 24 Mar 2024 14:47:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-26 17:06:13.267902
- Title: The Road to Near-Capacity CV-QKD Reconciliation: An FEC-Agnostic Design
- Title（参考訳）: 近容量CV-QKD再接続への道-FEC非依存設計-
- Authors: Xin Liu, Chao Xu, Yasir Noori, Soon Xin Ng, Lajos Hanzo,
- Abstract要約: コードワードに基づく新しいQKD調停方式を提案する。
認証された古典チャネル(ClC)と量子チャネル(QuC)は、それぞれ別々の前方誤り訂正(FEC)符号スキームによって保護される。
提案システムは,広範囲のFECスキームとQKD和解を両立させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 53.67135680812675
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: New near-capacity continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) reconciliation schemes are proposed, where both the authenticated classical channel (ClC) and the quantum channel (QuC) for QKD are protected by separate forward error correction (FEC) coding schemes. More explicitly, a new codeword-based - rather than syndrome-based - QKD reconciliation scheme is proposed, where Alice sends an FEC-protected codeword to Bob through a ClC, while Bob sends a separate FEC protected codeword to Alice through a QuC. Upon decoding the codeword received from the other side, the final key is obtained by applying a simple modulo-2 operation to the local codeword and the decoded remote codeword. As a result, first of all, the proposed codeword-based QKD reconciliation system ensures protection of both the QuC and of the ClC. Secondly, the proposed system has a similar complexity at both sides, where both Alice and Bob have an FEC encoder and an FEC decoder. Thirdly, the proposed system makes QKD reconciliation compatible with a wide range of FEC schemes, including polar codes, CCs and irregular convolutional codes (IRCCs), where a near-capacity performance can be achieved for both the QuC and for the ClC.Our simulation results demonstrate that thanks to the proposed regime, the performance improvements of the QuC and of the ClC benefit each other, hence leading to an improved secret key rate (SKR) that inches closer to both the Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi (PLOB) bound and to the maximum achieveable rate bound.
- Abstract（参考訳）: そこでは, 認証された古典チャネル (ClC) とQKDのための量子チャネル (QuC) の両方を, 別個の前方誤り訂正 (FEC) 符号化スキームで保護する。
より具体的には、シンドロームベースではなく、新しいコードワードベースのQKD和解スキームが提案されており、アリスはClCを介してFECで保護されたコードワードをボブに送信し、一方ボブは別のFECで保護されたコードワードをQuCを介してアリスに送信する。
他方から受信したコードワードを復号すると、ローカルコードワードと復号されたリモートコードワードに単純なModulo-2操作を適用することにより、最終キーが得られる。
その結果、まず、提案したコードワードベースのQKD調停システムにより、QuCとClCの両方の保護が保証された。
次に,FECエンコーダとFECデコーダを持つAliceとBobの両システムに類似した複雑性がある。
第3に、提案方式は、極符号、CC、不規則畳み込み符号(IRCC)を含む広範囲なFEC方式とQKDの整合性を両立させ、QuCとClCの両方のシミュレーション結果から、QuCとClCの性能改善が相互に有益であることを示す。
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