論文の概要: Frequency-bin entanglement-based quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.07884v2
• Date: Thu, 14 Nov 2024 13:43:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-15 11:44:47.159435
• Title: Frequency-bin entanglement-based quantum key distribution
• Title（参考訳）: 周波数ビン絡み合いに基づく量子鍵分布
• Authors: Noemi Tagliavacche, Massimo Borghi, Giulia Guarda, Domenico Ribezzo, Marco Liscidini, Davide Bacco, Matteo Galli, Daniele Bajoni,
• Abstract要約: エンタングルメントは量子鍵分布(QKD)に利用でき、2つの相関ランダムビット列を生成する。 我々は、シリコンフォトニックチップ上に2つの独立した高精細リング共振器によって生成される光子対を用いて、BBM92プロトコルを実装した。 鍵となる発見は、周波数ビン符号化は環境の熱ゆらぎによって誘導されるランダム位相ノイズに敏感であるということである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Entanglement is an essential ingredient in many quantum communication protocols. In particular, entanglement can be exploited in quantum key distribution (QKD) to generate two correlated random bit strings whose randomness is guaranteed by the nonlocal property of quantum mechanics. Most of QKD protocols tested to date rely on polarization and/or time-bin encoding. Despite compatibility with existing fiber-optic infrastructure and ease of manipulation with standard components, frequency-bin QKD have not yet been fully explored. Here we report the first demonstration of entanglement-based QKD using frequency-bin encoding. We implement the BBM92 protocol using photon pairs generated by two independent, high-finesse, ring resonators on a silicon photonic chip. We perform a passive basis selection scheme and simultaneously record sixteen projective measurements. A key finding is that frequency-bin encoding is sensitive to the random phase noise induced by thermal fluctuations of the environment. To correct for this effect, we developed a real-time adaptive phase rotation of the measurement basis, achieving stable transmission over a 26 km fiber spool with a secure key rate >= 4.5 bit/s. Our work introduces a new degree of freedom for the realization of entangled based QKD protocols in telecom networks.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは多くの量子通信プロトコルにおいて重要な要素である。 特に、絡み合いは量子鍵分布(QKD)において利用でき、量子力学の非局所的性質によってランダム性が保証される2つの相関ランダムビット列を生成する。 現在テストされているQKDプロトコルのほとんどは、分極や時間ビンエンコーディングに依存している。 既存の光ファイバーインフラとの互換性と標準コンポーネントとの操作の容易さにもかかわらず、周波数ビンQKDはまだ十分に研究されていない。 本稿では、周波数ビン符号化を用いた絡み合いに基づくQKDの最初の実演を報告する。 我々は、シリコンフォトニックチップ上に2つの独立した高精細リング共振器によって生成される光子対を用いて、BBM92プロトコルを実装した。 我々はパッシブベース選択方式を実行し、16の射影測定を同時に記録する。 鍵となる発見は、周波数ビン符号化は環境の熱ゆらぎによって誘導されるランダム位相ノイズに敏感であるということである。 この効果を正すため,26km繊維スプール上での安定伝送をキーレート >=4.5bit/s で実現する実時間適応位相回転法を開発した。 本研究は,通信ネットワークにおける絡み合ったQKDプロトコルを実現するための,新たな自由度を導入する。

関連論文リスト

• Composable free-space continuous-variable quantum key distribution using discrete modulation [3.864405940022529]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-16T18:02:53Z)
• How to harness high-dimensional temporal entanglement, using limited interferometry setups [62.997667081978825]
  偏極時間領域における高次元エンタングルメントの最初の完全解析法を開発した。 本稿では,量子鍵分布において,関連する密度行列要素とセキュリティパラメータを効率的に認証する方法を示す。 自由空間量子通信の耐雑音性をさらに高める新しい構成を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-08T17:44:43Z)
• Phase-Matching Quantum Key Distribution without Intensity Modulation [25.004151934190965]
  強度変調のない位相整合量子鍵分布プロトコルを提案する。 シミュレーションの結果,プロトコルの伝送距離は通信ファイバーで305kmに達する可能性が示唆された。 我々のプロトコルは量子ネットワーク構築に有望なソリューションを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-21T04:32:01Z)
• Efficient room-temperature molecular single-photon sources for quantum key distribution [51.56795970800138]
  量子鍵分散(QKD)は、情報理論の安全な方法で複数のユーザ間で暗号鍵を分配することを可能にする。 室温で動作し、785nmで発光する分子ベースの単一光子源を利用した概念QKDシステムを紹介し,実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-25T11:52:10Z)
• Frequency-bin entanglement from domain-engineered down-conversion [101.18253437732933]
  フィルタや共振器の共振器を用いない離散周波数ビン絡みの単一パス源を提案する。 ドメインエンジニアリングされた非線形結晶を用いて、通信波長で8モードの周波数ビン絡み合った光源を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-18T19:00:29Z)
• A Quantum Key Distribution Testbed using a Plug&Play Telecom-wavelength Single-Photon Source [0.0]
  テレコム波長で動作する小型のベンチトップ量子ドット単一光子源を用いた第1量子鍵分布(QKD)テストベッドについて報告する。 プラグアンドプレイ装置は、Oバンド波長で単一光子パルスを出力し、小型スターリング冷凍機に統合された決定論的にファブリックされた量子ドットデバイスに基づいている。 我々の研究は、サブポアソン量子光源を利用したファイバーベースの量子セキュア通信ネットワークの開発における重要な一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-07T19:17:12Z)
• 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)
• Path-encoded high-dimensional quantum communication over a 2 km multicore fiber [50.591267188664666]
  パス符号化された高次元量子状態の2km長のマルチコアファイバ上での信頼性伝送を実証する。 安定した干渉検出が保証され、低いエラー率と秘密鍵レートの6.3Mbit/sの生成が可能になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-10T11:02:45Z)
• Twin-field quantum key distribution with passive-decoy state [22.26373392802507]
  我々は、TF-QKDと受動デコイ法を組み合わせた、受動デコイに基づくTF-QKDを提案する。 本稿では,キー生成率とアクティブデコイにおけるキー生成率を比較するシミュレーションを行い,本手法がアクティブデコイTF-QKDと同等に動作することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-15T04:02:48Z)
• Upper bounds on device-independent quantum key distribution [4.7840623105240585]
  デバイス非依存量子鍵分布(DIQKD)は、セキュリティの強いQKDのバージョンである。 本研究では、送信側と受信側の間で分配された任意の二部量子状態に対して、DIQKDを実行できる速度について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-27T17:41:38Z)

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。