論文の概要: A practical transmitter device for passive state BB84 quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.08481v1
- Date: Tue, 14 May 2024 10:08:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 14:28:33.731616
- Title: A practical transmitter device for passive state BB84 quantum key distribution
- Title（参考訳）: 受動状態BB84量子鍵分布のための実用的な送信装置
- Authors: Yury Kurochkin, Marios Papadovasilakis, Anton Trushechkin, Rodrigo Piera, James A. Grieve,
- Abstract要約: 送信装置内の量子状態の生成は、複雑さとコストの両方において重要な要因である。
完全に受動的な状態準備アプローチは、状態準備とQRNGステージを1つの光学機器に組み合わせることで、これらの問題をエレガントに解決する。
10kmのファイバ上にQKDリンクを確立し,110ビット/秒の秘密鍵レートを生成することで,簡易な送信機を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In prepare-and-measure quantum key distribution systems, careful preparation of quantum states within the transmitter device is a significant driver of both complexity and cost. Moreover, the security guarantees of such systems rest on the correct operation of high speed quantum random number generators (QRNGs) and the high-fidelity modulation of weak optical signals by high-speed optoelectronic devices, all of which must be hardened against a variety of known side-channel attacks. A fully passive state preparation approach elegantly resolves these problems by combining state preparation and QRNG stages into a single optical instrument. By using pairs of optical pulses from a gain-switched laser diode as ready-to-use qubits, the QKD transmitter can be radically simplified, eventually comprising a single laser and local phase tomography stage. We demonstrate our simplified transmitter by establishing a QKD link over a 10 km fiber, generating a secret key rate 110 bits/s, sufficient for practical deployment in "last mile" urban quantum networks. Our results show promise in making QKD simpler and more accessible, closing a critical technology gap in building a secure quantum communication infrastructure.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布システムでは、送信装置内の量子状態の慎重な準備が複雑さとコストの両面で重要な要因である。
さらに、これらのシステムのセキュリティ保証は、高速な量子乱数生成器(QRNG)の正しい動作と、高速な光電子デバイスによる弱い光信号の高忠実度変調に依存しており、これらは全て、既知の様々なサイドチャネル攻撃に対して強化されなければならない。
完全に受動的な状態準備アプローチは、状態準備とQRNGステージを1つの光学機器に組み合わせることで、これらの問題をエレガントに解決する。
利得スイッチングレーザーダイオードからの1対の光パルスを使用可能なキュービットとして使用することにより、QKD送信機は根本的に単純化され、最終的には単一レーザーと局所位相トモグラフィステージで構成される。
我々は、10kmのファイバ上にQKDリンクを確立し、110ビット/秒の秘密鍵を発生させ、ラストマイルの都市量子ネットワークにおける実用的展開に十分であることを示す。
我々の結果は、QKDをよりシンプルでアクセスしやすいものにし、セキュアな量子通信インフラを構築する上で重要な技術ギャップを埋める、という約束を示している。
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