論文の概要: Pulse shape optimization against Doppler shifts and delays in optical quantum communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00852v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 16:39:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 03:46:09.196558
- Title: Pulse shape optimization against Doppler shifts and delays in optical quantum communication
- Title(参考訳): 光量子通信におけるドップラーシフトと遅延に対するパルス形状最適化
- Authors: Emanuel Schlake, Roy Barzel, Dennis Rätzel, Claus Lämmerzahl,
- Abstract要約: 量子鍵分布プロトコルの特定の場合における系統的およびドップラーシフトと遅延の影響を解析する。
量子ネットワークインフラストラクチャのレジリエンス設計において,パルス形状の最適化がビルディングブロックとなることが判明した。
- 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: High relative velocities and large distances in space-based quantum communication with satellites in lower earth orbits can lead to significant Doppler shifts and delays of the signal impairing the achievable performance if uncorrected. We analyze the influence of systematic and stochastic Doppler shift and delay in the specific case of a continuous variable quantum key distribution (CV-QKD) protocol and identify the generalized correlation function, the ambiguity function, as a decisive measure of performance loss. Investigating the generalized correlations as well as private capacity bounds for specific choices of spectral amplitude shape (Gaussian, single- and double-sided Lorentzian), we find that this choice has a significant impact on the robustness of the quantum communication protocol to spectral and temporal synchronization errors. We conclude that optimizing the pulse shape can be a building block in the resilient design of quantum network infrastructure.
- Abstract(参考訳): 地球の低軌道にある衛星との宇宙ベースの量子通信における高い相対速度と大きな距離は、補正されていない場合の達成可能な性能を損なう信号のドップラーシフトや遅延を引き起こす可能性がある。
連続可変量子鍵分布(CV-QKD)プロトコルの特定の場合における系統的および確率的ドップラーシフトと遅延の影響を分析し、その一般化された相関関数、あいまいさ関数を性能損失の決定的な尺度として同定する。
スペクトル振幅形状(Gaussian, Single- and double-sided Lorentzian)の特定の選択に対する一般相関やプライベートキャパシティ境界を調べたところ、この選択はスペクトルおよび時間的同期誤差に対する量子通信プロトコルの堅牢性に大きな影響を与えることがわかった。
我々は、パルス形状を最適化することは、量子ネットワークインフラストラクチャのレジリエンス設計におけるビルディングブロックである、と結論付けた。
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