論文の概要: Strategy of satellite QKD with passive high brightness entangled photon pair source
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.14768v1
- Date: Tue, 27 Aug 2024 04:07:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-28 15:04:48.459839
- Title: Strategy of satellite QKD with passive high brightness entangled photon pair source
- Title（参考訳）: 受動型高輝度光子対源を用いた衛星QKDの戦略
- Authors: Jin-Woo Kim, Suseong Lim, Heonoh Kim, June-Koo Kevin Rhee,
- Abstract要約: 高輝度エンタングルド光子対 (HBEPP) は、エンタングルメントに基づく量子鍵分布の導出に不可欠である。
非対称損失チャネルを用いたHBEPP分布の測定確率の計算モデルを提案する。
平均光子数を$barmu=0.1$で固定すると、理想的な一方通信エンタングルメントベースのSQKDプロトコルと比較して99.7%のパフォーマンスが得られることを確認した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.345032998856007
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A high-brightness entangled photon pair (HBEPP) source is essential for conducting entanglement-based quantum key distribution (QKD) between a satellite and a ground station. While an ultrabright source can overcome significant losses in satellite-based QKD (SQKD) and increase the sifted key rate, it also induces the multi-photon effect, raising the system's error rate. To accurately estimate system performance, we first present an analytical model for calculating the measurement probabilities of HBEPP distribution through an asymmetric loss channel. Based on this model, we propose the use of a passive-intensity HBEPP source for SQKD systems, assuming a polarization-independent channel and threshold detectors for measurement. We confirm that fixing the mean photon number at $\bar{\mu}=0.1$ achieves a performance of $99.7\%$ compared to the ideal one-way communication entanglement-based SQKD protocol, which is effectively optimizing the HBEPP source brightness in accordance with system losses.
- Abstract（参考訳）: 高輝度光子対(HBEPP)源は、衛星と地上局の間の絡み合いに基づく量子鍵分布(QKD)を行うのに不可欠である。
超明るい光源は、衛星ベースのQKD(SQKD)の大幅な損失を克服し、キーレートを増加させる一方で、マルチ光子効果を誘発し、システムのエラー率を上昇させる。
システム性能を正確に推定するために,不斉損失チャネルを用いてHBEPP分布の測定確率を計算する解析モデルを提案する。
本モデルに基づいて, 偏光独立チャネルとしきい値検出器を仮定し, 受動強度HBEPP源をSQKDシステムに適用することを提案する。
平均光子数を$\bar{\mu}=0.1$で固定すると、システム損失に応じてHBEPPソース輝度を効果的に最適化する理想的な一方通信絡み方式SQKDプロトコルと比較して99.7\%の性能が得られることを確認した。
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