論文の概要: Intensity correlations in decoy-state BB84 quantum key distribution systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00709v1
• Date: Fri, 01 Nov 2024 16:18:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:38:41.164540
• Title: Intensity correlations in decoy-state BB84 quantum key distribution systems
• Title（参考訳）: デコイ状態BB84量子鍵分布系における強度相関
• Authors: Daniil Trefilov, Xoel Sixto, Víctor Zapatero, Anqi Huang, Marcos Curty, Vadim Makarov,
• Abstract要約: 生成した信号の強度に対する高次相関は、最も近い近傍相関よりもはるかに高い値を示す。 我々は,高次相関が生成した信号の強度に与える影響が,最近傍相関よりもはるかに高いことを実験的に確認した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The decoy-state method is a prominent approach to enhance the performance of quantum key distribution (QKD) systems that operate with weak coherent laser sources. Due to the limited transmissivity of single photons in optical fiber, current experimental decoy-state QKD setups increase their secret key rate by raising the repetition rate of the transmitter. However, this usually leads to correlations between subsequent optical pulses. This phenomenon leaks information about the encoding settings, including the intensities of the generated signals, which invalidates a basic premise of decoy-state QKD. Here we characterize intensity correlations between the emitted optical pulses in two industrial prototypes of decoy-state BB84 QKD systems and show that they significantly reduce the asymptotic key rate. In contrast to what has been conjectured, we experimentally confirm that the impact of higher-order correlations on the intensity of the generated signals can be much higher than that of nearest-neighbour correlations.
• Abstract（参考訳）: デコイ状態法は、弱いコヒーレントレーザー源で動作する量子鍵分布(QKD)システムの性能を高めるための顕著なアプローチである。 光ファイバ中の単一光子の透過率に制限があるため、現在の実験用デコイ状態QKD装置は送信機の繰り返し率を上げることで秘密鍵レートを増加させる。 しかし、これは通常、その後の光パルス間の相関をもたらす。 この現象は、生成された信号の強度を含む符号化設定に関する情報をリークし、デコイ状態QKDの基本前提を無効にする。 ここでは、デコイ状態BB84QKDシステムの2種類の工業プロトタイプにおける発光光パルス間の強度相関を特徴付け、漸近鍵レートを著しく減少させることを示す。 予想とは対照的に, 生成信号の強度に対する高次相関の影響は, 最近傍相関よりもはるかに高いことが実験的に確認された。

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