論文の概要: High-Fidelity Coherent-One-Way QKD Simulation Framework for 6G Networks: Bridging Theory and Reality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.12043v1
• Date: Tue, 21 Jan 2025 11:03:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:19:54.406364
• Title: High-Fidelity Coherent-One-Way QKD Simulation Framework for 6G Networks: Bridging Theory and Reality
• Title（参考訳）: 6Gネットワークのための高忠実コヒーレントワンウェイQKDシミュレーションフレームワーク:ブリッジ理論と現実
• Authors: Aitor Brazaola-Vicario, Vasileios Kouvakis, Stylianos E. Trevlakis, Alejandra Ruiz, Alexandros-Apostolos A. Boulogeorgos, Theodoros Tsiftsis, Dusit Niyato,
• Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は情報理論のセキュリティを保証するための有望なソリューションとして浮上している。 かなり高価なQKD機器のため、QKD通信システム設計ツールの欠如は困難である。 本稿ではQKD通信システム設計ツールを紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 105.73011353120471
• License:
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) has been emerged as a promising solution for guaranteeing information-theoretic security. Inspired by this, a great amount of research effort has been recently put on designing and testing QKD systems as well as articulating preliminary application scenarios. However, due to the considerable high-cost of QKD equipment, a lack of QKD communication system design tools, wide deployment of such systems and networks is challenging. Motivated by this, this paper introduces a QKD communication system design tool. First we articulate key operation elements of the QKD, and explain the feasibility and applicability of coherent-one-way (COW) QKD solutions. Next, we focus on documenting the corresponding simulation framework as well as defining the key performance metrics, i.e., quantum bit error rate (QBER), and secrecy key rate. To verify the accuracy of the simulation framework, we design and deploy a real-world QKD setup. We perform extensive experiments for three deployments of diverse transmission distance in the presence or absence of a QKD eavesdropper. The results reveal an acceptable match between simulations and experiments rendering the simulation framework a suitable tool for QKD communication system design.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は情報理論のセキュリティを保証するための有望なソリューションとして浮上している。 これに触発された最近、QKDシステムの設計とテスト、および予備的なアプリケーションシナリオの明確化に多くの研究努力が費やされている。 しかし,QKD機器は高価であり,QKD通信システム設計ツールが不足しているため,このようなシステムやネットワークの広範な展開は困難である。 そこで本研究では,QKD通信システム設計ツールを提案する。 まず,コヒーレントワンウェイ(COW)QKDソリューションの実現可能性と適用性について述べる。 次に、対応するシミュレーションフレームワークの文書化と、量子ビット誤り率(QBER)や秘密鍵レートといった主要なパフォーマンス指標の定義に焦点を当てる。 シミュレーションフレームワークの精度を検証するため,実世界のQKDセットアップを設計,展開する。 我々は,QKDの盗聴者の有無の異なる送信距離の3つの展開について,広範囲にわたる実験を行った。 これらの結果から,シミュレーションフレームワークをQKD通信システム設計に適したツールとするシミュレーションと実験の一致が認められた。

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