論文の概要: Loss-tolerant quantum key distribution with detection efficiency mismatch
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.09684v1
- Date: Thu, 12 Dec 2024 19:01:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-16 15:02:28.572917
- Title: Loss-tolerant quantum key distribution with detection efficiency mismatch
- Title（参考訳）: 検出効率のミスマッチによるロス耐性量子鍵分布
- Authors: Alessandro Marcomini, Akihiro Mizutani, Fadri Grünenfelder, Marcos Curty, Kiyoshi Tamaki,
- Abstract要約: 我々は、ソースと検出器の両方に不完全性を組み込んだ損失耐性P&MQKDプロトコルのセキュリティ証明を確立する。
具体的には、発光状態が理想的な状態から逸脱した場合に、このスキームの安全性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.58317527488534
- License:
- Abstract: Current implementations of quantum key distribution (QKD) typically rely on prepare-and-measure (P&M) schemes. Unfortunately, these implementations are not completely secure, unless security proofs fully incorporate all imperfections of real devices. So far, existing proofs have primarily focused on imperfections of either the light source or the measurement device. In this paper, we establish a security proof for the loss-tolerant P&M QKD protocol that incorporates imperfections in both the source and the detectors. Specifically, we demonstrate the security of this scheme when the emitted states deviate from the ideal ones and Bob's measurement device does not meet the basis-independent detection efficiency condition. Furthermore, we conduct an experiment to characterise the detection efficiency mismatch of commercial single-photon detectors as a function of the polarisation state of the input light, and determine the expected secret key rate in the presence of state preparation flaws when using such detectors. Our work provides a way towards guaranteeing the security of actual implementations of widely deployed P&M QKD.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)の現在の実装は、通常、準備と測定(P&M)方式に依存している。
残念ながら、これらの実装は完全には安全ではない。
これまでのところ、既存の証明は主に光源または測定装置の欠陥に焦点を当てている。
本稿では、ソースと検出器の両方に不完全性を組み込んだ損失耐性P&MQKDプロトコルのセキュリティ証明を確立する。
具体的には、出力状態が理想状態から逸脱し、Bobの測定装置が基底非依存検出効率条件を満たしていない場合に、このスキームの安全性を示す。
さらに、入力光の偏光状態の関数として、商業用単光子検出器の検出効率のミスマッチを特徴付ける実験を行い、そのような検出器を使用する際に、状態生成欠陥が存在する場合に、期待される秘密鍵レートを決定する。
我々の研究は、広く展開されているP&M QKDの実際の実装のセキュリティを保証する方法を提供する。
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