論文の概要: Polarization-encoded quantum key distribution with a room-temperature telecom single-photon emitter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.17060v1
- Date: Wed, 25 Sep 2024 16:17:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-27 02:54:47.520293
- Title: Polarization-encoded quantum key distribution with a room-temperature telecom single-photon emitter
- Title（参考訳）: 室温テレコム単一光子エミッタを用いた分極符号化量子鍵分布
- Authors: Xingjian Zhang, Haoran Zhang, Rui Ming Chua, John Eng, Max Meunier, James A Grieve, Weibo Gao, Alexander Ling,
- Abstract要約: 単一光子源(SPS)は量子鍵分布(QKD)に直接適用できる
GaN欠陥に基づく室温通信SPSを用いた分極符号化QKDの観測を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.54990103162742
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Single photon sources (SPSs) are directly applicable in quantum key distribution (QKD) because they allow the implementation of the canonical BB84 protocol. To date, QKD implementations using SPS are not widespread because of the need for cryogenic operation, or frequency conversion to a wavelength efficiently transmitted over telecommunication fibers. We report an observation of polarization-encoded QKD using a room-temperature telecom SPS based on a GaN defect. A field test over 3.5 km of deployed fiber with 4.0 dB loss yielded a secure key rate of 585.9~bps. Further testing in a 32.5 km fiber spool (attenuation of 11.2 dB), which exhibited substantially lower polarization mode dispersion, yielded a secure key rate of 50.4 bps. Both results exhibited a quantum bit error rate (QBER) of approximately 5%. These results illustrate the potential of the GaN defects for supporting polarization-encoded quantum communication.
- Abstract（参考訳）: 単一光子源(SPS)は、標準BB84プロトコルの実装を可能にするため、量子鍵分布(QKD)に直接適用される。
SPSを用いたQKD実装は、現在、低温動作や、電気通信ファイバーを介して効率よく伝送される波長への周波数変換を必要とするため、普及していない。
GaN欠陥に基づく室温通信SPSを用いた分極符号化QKDの観測を行った。
4.0dBの損失を持つ3.5kmの繊維のフィールドテストにより、安全なキーレートは585.9~bpsとなった。
さらに32.5kmのファイバースプール(減衰率11.2dB)での試験では、偏光モードの分散が著しく低くなり、キーレートは50.4bpsとなった。
どちらの結果も約5%の量子ビット誤り率(QBER)を示した。
これらの結果は、分極符号化量子通信をサポートするGaN欠陥の可能性を示している。
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