論文の概要: Integrated high-performance error correction for continuous-variable quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.16432v1
• Date: Tue, 23 Jul 2024 12:30:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-07-24 17:16:18.463810
• Title: Integrated high-performance error correction for continuous-variable quantum key distribution
• Title（参考訳）: 連続可変量子鍵分布に対する統合的高速誤差補正
• Abstract要約: 低信号対雑音比 (SNR) 下での高スループット, 低フレーム誤り率 (FER) と高整合効率を備えた統合誤差補正方式を提案する。 限定精度の2段階誤り訂正法を提案し,商用FPGA上で実験的に検証した。 最先端結果と比較すると、FER0.1の誤差補正スループットは1桁以上の精度で向上できる。 記録破りの結果は、大都市圏の量子セキュアネットワークにおいて、高速統合CV-QKDシステムの大規模展開の道を開くものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.485505158582775
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: An integrated error-correction scheme with high throughput, low frame errors rate (FER) and high reconciliation efficiency under low signal to noise ratio (SNR) is one of the major bottlenecks to realize high-performance and low-cost continuous variable quantum key distribution (CV-QKD). To solve this long-standing problem, a novel two-stage error correction method with limited precision that is suitable for integration given limited on-chip hardware resource while maintaining excellent decoding performance is proposed, and experimentally verified on a commercial FPGA. Compared to state-of-art results, the error-correction throughput can be improved more than one order of magnitude given FER<0.1 based on the proposed method, where 544.03 Mbps and 393.33 Mbps real-time error correction is achieved for typical 0.2 and 0.1 code rate, respectively. Besides, compared with traditional decoding method, the secure key rate (SKR) for CV-QKD under composable security framework can be improved by 140.09% and 122.03% by using the proposed two-stage decoding method for codes rate 0.2 and 0.1, which can support 32.70 Mbps and 5.66 Mbps real-time SKR under typical transmission distances of 25 km and 50 km, correspondingly. The record-breaking results paves the way for large-scale deployment of high-rate integrated CV-QKD systems in metropolitan quantum secure network.
• Abstract（参考訳）: 高スループット、低フレーム誤り率(FER)、低信号対雑音比(SNR)下での高整合効率を備えた統合誤り訂正方式は、高性能で低コストな連続可変量子鍵分布(CV-QKD)を実現する主要なボトルネックの1つである。 この長年の課題を解決するため、オンチップのハードウェアリソースに制限のある統合に適した精度の2段階誤り訂正法を提案し、商用FPGAで実験的に検証した。 提案手法では, 誤り訂正スループットを1桁以上向上させることができ, 544.03 Mbps と 393.33 Mbps のリアルタイム誤り訂正を 0.2 と 0.1 の符号レートで行うことができる。 さらに、従来の復号法と比較して、25kmと50kmの典型的な伝送距離で32.70 Mbpsと5.66 MbpsのリアルタイムSKRをサポートする符号レート0.2と0.1の2段復号法を用いて、CV-QKDのセキュリティキーレート(SKR)を140.09%、122.03%向上させることができる。 記録破りの結果は、大都市圏の量子セキュアネットワークにおいて、高速統合CV-QKDシステムの大規模展開の道を開くものである。

関連論文リスト

• BWTA: Accurate and Efficient Binarized Transformer by Algorithm-Hardware Co-design [71.97035034203275]
  バイナライゼーションにおけるゼロ点歪みを解析し,BWTA量子化方式を提案する。 本稿では,Smooth Multi-Stage Quantizationを提案し,レベルワイド・デグラデーション・ストラテジーとMagnitude Alignment Projection Factorを組み合わせた。 実験の結果、BWTAはTransformerベースのモデルに対して、GLUEでは平均3.5%、タスクでは2%未満の精度でフル精度のパフォーマンスにアプローチしていることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-05T04:25:07Z)
• Decoding Correlated Errors in Quantum LDPC Codes [41.04211723135311]
  本稿では,回路レベルの雑音下での量子LDPC符号における相関誤差の復号化フレームワークを提案する。 提案手法のコアは、相関検出誤差モデルを変更する干渉法(GARI)のグラフ拡張と再配線である。 FPGA実装の予備的な結果は、この高い精度をリアルタイムに達成でき、デコードインスタンスの99.99%において、平均デコードレイテンシは273 ns、サブマイクロ秒レイテンシは99.99%であることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-15T19:59:05Z)
• High-rate continuous-variable quantum key distribution over 100 km fiber with composable security [19.19089772907503]
  量子鍵分布(QKD)は、秘密鍵を情報理論のセキュリティで生成する方法を提供する。 CV-QKDは、地下鉄エリア内で高い秘密鍵レート(SKR)を達成するという潜在的な利点と、成熟した通信業界との互換性を提供する。 ここでは、Gbps SKRを10km以内、Mbps SKRを100km以上とする10GHzのシンボルレートの高速マルチキャリア(MC)CV-QKDを初めて実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-19T02:56:45Z)
• Accelerating Error Correction Code Transformers [56.75773430667148]
  本稿では,トランスを用いたデコーダの高速化手法を提案する。 最新のハードウェアでは、90%の圧縮比を実現し、算術演算エネルギー消費を少なくとも224倍削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-08T11:07:55Z)
• Consistency Trajectory Models: Learning Probability Flow ODE Trajectory of Diffusion [56.38386580040991]
  Consistency Trajectory Model (CTM) は Consistency Models (CM) の一般化である CTMは、対戦訓練とスコアマッチング損失を効果的に組み合わせることで、パフォーマンスを向上させる。 CMとは異なり、CTMのスコア関数へのアクセスは、確立された制御可能/条件生成メソッドの採用を合理化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-01T05:07:17Z)
• Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum Circuits [84.60542868688235]
  量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。 パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。 繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z)
• High-throughput decoder of quasi-cyclic LDPC codes with limited precision for continuous-variable quantum key distribution systems [21.494317261979102]
  CV-QKD方式の高速復号化は商用FPGA上で行う。 360.92Mbpsと194.65Mbpsの2つのスループットが達成され、17.97Mbpsと2.48Mbpsの秘密鍵レートをリアルタイムで生成できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-05T07:52:54Z)
• Experimental Demonstration of High-Rate Discrete-Modulated Continuous-Variable Quantum Key Distribution System [15.960699786435194]
  高次離散変調に基づく高速連続可変量子鍵分布(CV-QKD)システムについて実験的に検討した。 5km、10km、25km、50kmの伝送結果は、1GB最適化された量子信号に対して達成される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-16T08:50:56Z)
• Input-Specific Robustness Certification for Randomized Smoothing [76.76115360719837]
  本稿では,ロバストネス認証の費用対効果を達成するために,インプット・スペクティブ・サンプリング(ISS)の高速化を提案する。 ISSは、認定半径0.05の限られたコストで3回以上、認定をスピードアップすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-21T12:16:03Z)
• Practical Continuous-variable Quantum Key Distribution with Feasible Optimization Parameters [19.571035318944674]
  連続可変量子鍵分布(CV-QKD)は、大都市圏の潜在的秘密鍵レート(SKR)を達成するためのアプローチを提供する。 そこで本研究では, CV-QKDシステムの性能向上のために, 変調分散と誤差補正行列最適化を組み合わせた系統最適化手法を提案する。 その結果, CV-QKD方式のSKRは, 理論的には50kmの伝送距離で, 従来よく用いられてきた最適化手法と比較して24%, 200%向上可能であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-25T06:48:54Z)
• Rotation Based Slice Error Correction Protocol for Continuous-variable Quantum Key Distribution and its Implementation with Polar Codes [3.2505671255960324]
  Reconciliation is a essential procedure for continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) 本稿では,RSEC(Rotation-based SEC)と呼ばれる改良されたSECプロトコルを提案する。 有限サイズの効果では、秘密鍵レート7.83times10-3$ps/パルスを33.93kmの距離で達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-11T07:25:52Z)
• Rate compatible reconciliation for continuous-variable quantum key distribution using Raptor-like LDPC codes [8.915011194073543]
  CV-QKDシステムにRaptorライクなLDPCコードを導入し、RaptorコードとMET-LDPCコードのキャパシティ適応性能を両立させる。 我々は、-16.45dB未満のSNRで高速デコードをサポートできる1つのRL-LDPCコードのみを用いて、コードレート変動の範囲で98%以上の調整効率を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-23T02:17:15Z)
• Non-Autoregressive Transformer ASR with CTC-Enhanced Decoder Input [54.82369261350497]
  CTCモジュールの予測を精算することでターゲットシーケンスを生成するCTC拡張NARトランスを提案する。 実験結果から,Aishell-1およびAishell-2データセットでは,Aishell-1およびAishell-2データセットの絶対CER劣化が0。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-28T15:00:09Z)
• FastEmit: Low-latency Streaming ASR with Sequence-level Emission Regularization [78.46088089185156]
  ストリーム自動音声認識(ASR)は、仮説化された単語を可能な限り迅速かつ正確に出力することを目的としている。 既存のアプローチでは、シーケンストランスデューサモデルにおいて、トーケン単位またはフレーム単位の確率予測を演算することで、発光遅延をペナルティ化する。 本稿では,訓練用トランスデューサモデルにおいて,シーケンス毎の確率に遅延正規化を直接適用する,FastEmitというシーケンスレベルのエミッション正規化手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-21T17:05:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。