論文の概要: Mitigating imperfections in Differential Phase Shift Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution via Plug-and-Play architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05802v1
- Date: Mon, 9 Sep 2024 17:08:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-10 13:46:22.178060
- Title: Mitigating imperfections in Differential Phase Shift Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution via Plug-and-Play architecture
- Title（参考訳）: 差動位相シフト測定における欠陥の緩和-プラグ・アンド・プレイアーキテクチャによるデバイス非依存量子キー分布
- Authors: Nilesh Sharma, Shashank Kumar Ranu, Prabha Mandayam, Anil Prabhakar,
- Abstract要約: 測定デバイスに依存しない量子鍵分布(MDI-QKD)は、もともと検出器側チャネル攻撃の問題を解決する手段として提案されていた。
差動位相シフト(DPS)符号化に基づくMDI-QKDのプラグアンドプレイ方式を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8501505150450435
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Measurement-device-independent quantum key distribution (MDI-QKD) was originally proposed as a means to address the issue of detector side-channel attacks and enable finite secure key rates over longer distances. However, the asymmetric characteristics of the channels from the two sources to the measurement device in MDI-QKD impose constraints on successfully extracting a secure key. In this work, we present a plug-and-play scheme for MDI-QKD based on differential phase shift (DPS) encoding. Specifically, we analyze the effects of pulse-width mismatch and polarization mismatch between the pulses arriving at the measurement device. The polarization mismatch is modeled with an assumption of sharing a common reference frame, and the maximum allowable mismatch is found to be 11 degrees. Furthermore, we show that a channel length asymmetry of 176.5 km results in Hong-Ou-Mandel interference visibility of 0.37, thereby leading to zero secure key rates for a polarization-based MDI-QKD protocol. We then present a plug-and-play architecture for DPS-MDI-QKD as a solution to some of these issues, thereby paving the way for practical implementations of MDI protocols.
- Abstract（参考訳）: 測定デバイスに依存しない量子鍵分布(MDI-QKD)は、もともと検出器側チャネル攻撃の問題に対処し、長い距離で有限な安全な鍵レートを実現する手段として提案されていた。
しかし、MDI-QKDにおける2つの音源から測定装置へのチャネルの非対称特性は、セキュア鍵の抽出を成功させるための制約を課している。
本研究では,差動位相シフト(DPS)符号化に基づくMDI-QKDのプラグアンドプレイ方式を提案する。
具体的には、測定装置に着くパルス間のパルス幅ミスマッチと偏光ミスマッチの効果を解析する。
偏光ミスマッチは共通参照フレームを共有する仮定でモデル化され、最大許容ミスマッチは11度となる。
さらに, チャネル長の非対称性が176.5kmで香港・奥羽・マンデルの可視光度0.37となり, 偏光ベースのMDI-QKDプロトコルのキーレートがゼロとなることを示す。
そこで我々は,DPS-MDI-QKDのプラグ・アンド・プレイアーキテクチャをこれらの問題の解決策として提示し,MDIプロトコルの実践的な実装の道を開く。
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