論文の概要: Composable free-space continuous-variable quantum key distribution using discrete modulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12915v1
- Date: Wed, 16 Oct 2024 18:02:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-18 13:19:20.149574
- Title: Composable free-space continuous-variable quantum key distribution using discrete modulation
- Title（参考訳）: 離散変調を用いた構成可能自由空間連続変数量子鍵分布
- Authors: Kevin Jaksch, Thomas Dirmeier, Yannick Weiser, Stefan Richter, Ömer Bayraktar, Bastian Hacker, Conrad Rösler, Imran Khan, Stefan Petscharning, Thomas Grafenauer, Michael Hentschel, Bernhard Ömer, Christoph Pacher, Florian Kanitschar, Twesh Upadhyaya, Jie Lin, Norbert Lütkenhaus, Gerd Leuchs, Christoph Marquardt,
- Abstract要約: 連続可変(CV)量子鍵分布(QKD)は、量子セキュアな通信を可能にする。
本稿では,特に都市大気流路向けに設計された離散変調を用いたCVQKDシステムを提案する。
これにより、CV QKDネットワークを既存のファイバーバックボーンを超えて拡張することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.864405940022529
- License:
- Abstract: Continuous-variable (CV) quantum key distribution (QKD) allows for quantum secure communication with the benefit of being close to existing classical coherent communication. In recent years, CV QKD protocols using a discrete number of displaced coherent states have been studied intensively, as the modulation can be directly implemented with real devices with a finite digital resolution. However, the experimental demonstrations until now only calculated key rates in the asymptotic regime. To be used in cryptographic applications, a QKD system has to generate keys with composable security in the finite-size regime. In this paper, we present a CV QKD system using discrete modulation that is especially designed for urban atmospheric channels. For this, we use polarization encoding to cope with the turbulent but non-birefringent atmosphere. This will allow to expand CV QKD networks beyond the existing fiber backbone. In a first laboratory demonstration, we implemented a novel type of security proof allowing to calculate composable finite-size key rates against i.i.d. collective attacks without any Gaussian assumptions. We applied the full QKD protocol including a QRNG, error correction and privacy amplification to extract secret keys. In particular, we studied the impact of frame errors on the actual key generation.
- Abstract（参考訳）: 連続可変(CV)量子鍵分布(QKD)は、従来のコヒーレント通信に近い利点を持つ量子セキュアな通信を可能にする。
近年, CVQKDプロトコルは, デジタル解像度が有限である実デバイスで直接的に実装できるため, 離散的な数に置換されたコヒーレントな状態を用いたプロトコルの研究が盛んに行われている。
しかし、今までの実験的なデモンストレーションは、漸近的な体制における鍵レートを計算しただけだった。
暗号アプリケーションで使用するには、QKDシステムは有限サイズで構成可能なセキュリティを持つキーを生成する必要がある。
本稿では,特に都市大気流路向けに設計された離散変調を用いたCVQKDシステムを提案する。
このために、偏光符号化を用いて、乱流だが非複屈折大気に対処する。
これにより、CV QKDネットワークを既存のファイバーバックボーンを超えて拡張することができる。
最初の実験では,ガウス的仮定を伴わない集団攻撃に対する構成可能な有限サイズの鍵レートを計算できる新しいタイプのセキュリティ証明を実装した。
QRNG,エラー訂正,プライバシアンプリフィケーションを含む全QKDプロトコルを適用して秘密鍵を抽出した。
特に,フレームエラーが実際のキー生成に与える影響について検討した。
関連論文リスト
- Coding-Based Hybrid Post-Quantum Cryptosystem for Non-Uniform Information [53.85237314348328]
我々は、新しいハイブリッドユニバーサルネットワーク符号化暗号(NU-HUNCC)を導入する。
NU-HUNCCは,リンクのサブセットにアクセス可能な盗聴者に対して,個別に情報理論的に保護されていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-13T12:12:39Z) - Practical quantum secure direct communication with squeezed states [55.41644538483948]
CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。
この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-25T19:23:42Z) - Free Space Continuous Variable Quantum Key Distribution with Discrete
Phases [1.7891363899302908]
連続変数 (CV) QKD は離散変数 (DV) QKD よりも多くの利点がある。
偏光ドリフトに対して頑健な自由空間における離散変調CVQKDプロトコルを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-22T15:25:54Z) - Experimental Demonstration of Discrete Modulation Formats for Continuous
Variable Quantum Key Distribution [0.23090185577016442]
量子鍵分布(QKD)は、盗聴に弱いチャネルを介して接続されたユーザ間で秘密鍵の確立を可能にする。
我々は,任意のガウス的な離散変調を可能にするプロトコルを実験的に実装し,そのセキュリティは理論的な証明に基づいている。
これらの変調方式は、コヒーレントな光通信の強力なツールと互換性があり、25km以上の秘密鍵レートで10メガビット/秒の性能を達成できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-24T09:45:07Z) - Improved coherent one-way quantum key distribution for high-loss
channels [0.0]
我々はCOW-QKDの単純な変種を示し、そのセキュリティを無限鍵極限で証明する。
注目すべきことに、このプロトコルの鍵レートは、既存のCOW-QKD鍵レートとコヒーレントステートBB84プロトコルの鍵レートに匹敵する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-17T00:07:03Z) - Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution [1.8268488712787332]
コヒーレント状態に基づく連続可変(CV)QKDはセキュア通信のための魅力的なスキームである。
この研究は、CVQKDシステムを保護するためのステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-15T10:07:19Z) - Towards fully-fledged quantum and classical communication over deployed
fiber with up-conversion module [47.187609203210705]
本稿では,古典光とQKD信号の共伝搬のためのアップコンバージョン支援受信機に基づく新しい手法を提案し,実証する。
提案手法は,従来の受信機に比べて高い耐雑音性を示し,従来の4dB高電力条件下での秘密鍵の分配を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-09T13:52:27Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z) - Round-robin differential phase-time-shifting protocol for quantum key
distribution: theory and experiment [58.03659958248968]
量子鍵分布(QKD)は、遠隔者間で共通の暗号鍵の確立を可能にする。
近年,信号の乱れの監視を回避できるQKDプロトコルが提案され,初期の実験で実証されている。
我々は,ラウンドロビン差動位相シフトプロトコルのセキュリティ証明を,集団攻撃シナリオにおいて導出する。
その結果,RRDPTSプロトコルは高い量子ビット誤り率の条件下で,RDPSと比較して高い秘密鍵レートが得られることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T15:20:09Z) - Device-Independent Quantum Key Distribution with Random Key Basis [0.0]
デバイス非依存の量子キー分散(DIQKD)は、信頼できないデバイスを使用して秘密鍵をセキュアなネットワークで配布する技術である。
我々は,本プロトコルが元のDIQKDプロトコルよりも大幅に向上し,高雑音下での正の鍵を初めて実現したことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-06T09:57:47Z) - Backflash Light as a Security Vulnerability in Quantum Key Distribution
Systems [77.34726150561087]
量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティ脆弱性について概説する。
我々は主に、盗聴攻撃の源となるバックフラッシュ光(backflash light)と呼ばれる特定の効果に焦点を当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-23T18:23:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。