論文の概要: A Passive and Self-Characterizing Cross-Encoded Receiver for Reference-Frame-Independent Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.17304v1
• Date: Fri, 30 Aug 2024 14:00:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-02 15:08:40.273731
• Title: A Passive and Self-Characterizing Cross-Encoded Receiver for Reference-Frame-Independent Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: 参照フレーム独立量子鍵分布のためのパッシブ・自己共振型クロスエンコード受信機
• Authors: Massimo Giacomin, Francesco B. L. Santagiustina, Giuseppe Vallone, Paolo Villoresi, Costantino Agnesi,
• Abstract要約: 量子鍵分配(QKD)は、通信におけるセキュリティ分野に革命をもたらすことを約束する。 RFI-QKDは、共有参照フレーム上のアライメントの要求を小さくすることで、QKDの実装をシンプルにすることを目的としている。 時間ビン符号化RFI-QKDのための新しい完全受動受信機を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Key Distribution (QKD) promises to revolutionize the field of security in communication, with applications ranging from state secrets to personal data, making it a key player in the ongoing battle against cyber threats. Reference-Frame-Independent (RFI) QKD aims to simplify QKD implementations by allowing to reduce the requirements of alignment on a shared reference frame. This is done by performing two mutually unbiased measurements on the control states. In this work, we present a novel fully passive receiver for time-bin encoded RFI-QKD. Conversion of time-bin to polarization is employed to perform the required quantum measurement in a fully passive manner. Furthermore, to overcome experimental errors, we retrieved a complete description of our measurement apparatus by employing a recently introduced Quantum Detector Self-Characterization technique, without performing tomographic studies on the detection stage. In fact, the security analysis carried out in this work uses experimentally retrieved Positive Operator Valued Measurements, which consider our receiver defects, substituting the ideal expected operators and thus increasing the overall level of secrecy. Lastly, we conducted a proof-of-principle experiment that validated the feasibility of our method and its applicability to QKD applications.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵配信(QKD)は、国家機密から個人データに至るまで、通信におけるセキュリティ分野に革命をもたらすことを約束している。 Reference-Frame-Independent (RFI) QKDは、共有参照フレーム上のアライメントの要求を低減し、QKDの実装を簡素化することを目的としている。 これは、制御状態について相互に偏りのない2つの測定を行うことによって行われる。 本研究では、時間ビン符号化RFI-QKDのための新しい完全受動受信機を提案する。 時間ビンから分極への変換は、必要な量子測定を完全に受動的に行うために用いられる。 さらに, 実験誤差を克服するために, 最近導入された量子検出器自己評価技術を用いて, 検出段階のトモグラフィー研究を行うことなく, 測定装置の完全な記述を復元した。 実際、本研究で実施したセキュリティ分析では、実験的に回収された正の演算子値測定を用いて、受信側の欠陥を考慮し、理想的な期待演算子を置換し、全体の機密度を増大させる。 最後に,本手法の有効性とQKDへの適用性を検証する実証実験を行った。

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