論文の概要: Quantum-Key Distribution using Decoy Pulses to Combat Photon-Number Splitting by Eavesdropper: An Event-by-Event Impairment Enumeration Approach for Performance Evaluation and Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18394v1
- Date: Thu, 30 Jan 2025 14:50:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-31 15:15:02.518867
- Title: Quantum-Key Distribution using Decoy Pulses to Combat Photon-Number Splitting by Eavesdropper: An Event-by-Event Impairment Enumeration Approach for Performance Evaluation and Design
- Title（参考訳）: Eavesdropper による光子核分裂に対するデコイパルスを用いた量子鍵分布:性能評価と設計のためのイベント・バイ・イベント・障害列挙手法
- Authors: Debasish Datta,
- Abstract要約: 量子キー分布(QKD)方式は一般に、秘密鍵を設定するために光ファイバ上の弱い光パルスを伝送することに基づいている。
本稿では,イベント・バイ・イベント障害列挙手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Quantum-key distribution (QKD) schemes employing quantum communication links are typically based on the transmission of weak optical pulses over optical fibers to setup a secret key between the transmitting and receiving nodes. Alice transmits optically a random bit stream to the receiver (Bob) through the photon polarizations or the quadrature components of the lightwaves associated with the photons, with a secret key remaining implicitly embedded therein. However, during the above transmission, some eavesdropper (Eve) might attempt to tap the passing-by photons from the optical fiber links to extract the key. In one of the popular QKD schemes, along with signal pulses, some additional decoy pulses are transmitted by Alice, while Eve might use photon-number splitting (PNS) for eavesdropping. In a typical PNS scheme, (i) the optical pulses with single photon are blocked by Eve, (ii) from the optical pulses with two photons, one photon is retained by Eve to carry out eavesdropping operation and the other is retransmitted to Bob, and (iii) all other pulses with more than two photons are retransmitted by Eve to Bob without retaining any photon from them. Extensive theoretical research has been carried out on such QKD schemes, by employing information-theoretic approach along with computer simulations and experimental studies. We present a novel event-by-event impairment enumeration approach to evaluate the overall performance of one such QKD scheme analytically with due consideration to the physical layer of the quantum communication links. The proposed approach monitors the impairments of the propagating optical pulses event-by-event at all possible locations along the optical fiber link using statistical approach, and provides estimates of the realizable key generation rate, while assuring an adequate yield ratio between signal and decoy pulses for the detection of possible eavesdropping.
- Abstract（参考訳）: 量子キー分散(QKD)方式は一般的に、伝送ノードと受信ノードの間に秘密鍵を設定するために光ファイバ上の弱い光パルスの伝送に基づいている。
アリスは光子分極または光子に関連する光波の二次成分を介して光的にランダムなビットストリームを受信機(Bob)に送信し、秘密鍵を暗黙的に埋め込む。
しかし、上述の伝送中、一部の盗聴器(Eve)は、光ファイバーリンクから通過する光子をタップして鍵を抽出しようとするかもしれない。
一般的なQKDスキームの1つでは、信号パルスと共にいくつかのデコイパルスがアリスによって送信され、イヴは盗聴に光子数分割(PNS)を用いる。
典型的な PNS スキームでは、
i)単一光子を持つ光パルスは、Eveによってブロックされる。
(ii)2つの光子を持つ光パルスから1つの光子がイブに保持されて盗聴操作が行われ、もう1つはボブに再送される。
3) 2つ以上の光子を持つ他の全てのパルスは、イヴによって光子を残さずにボブに再送信される。
情報理論的手法と計算機シミュレーション,実験研究を併用して,このようなQKD方式に関する広範な理論的研究が進められている。
本稿では、量子通信リンクの物理層を考慮したQKD方式の全体的な性能を解析的に評価するための、イベント・バイ・イベント障害列挙手法を提案する。
提案手法は,光ファイバーリンクの任意の位置における伝播パルスの異常を統計的手法を用いて監視し,信号とデコイパルスの適切な収率比を確保しつつ,伝送可能な鍵発生率を推定する。
関連論文リスト
- Intensity correlations in decoy-state BB84 quantum key distribution systems [0.0]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-01T16:18:39Z) - On-chip microwave coherent source with in-situ control of the photon number distribution [0.0]
本研究では,チップ上で直接光子注入が可能な新しい設計を提案し,理論的に検討する。
提案手法の主な特徴は、ソースとターゲットキャビティ間の通常の容量リンクを調整可能なカプラで置き換えることである。
本研究では,外部フラックススレッディングにより生成したコヒーレント状態の動的制御を検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-15T11:09:24Z) - All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。
本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z) - Controlling the Photon Number Coherence of Solid-state Quantum Light
Sources for Quantum Cryptography [0.0]
量子通信ネットワークは、単一光子を用いた量子鍵分布(QKD)を含む量子暗号プロトコルに依存している。
QKDプロトコルのセキュリティに関する重要な要素は、光子数コヒーレンス(PNC)である。
我々は、刺激パルスと組み合わせた量子ドットの2光子励起を利用して、高純度かつ不明瞭なオンデマンド単一光子を生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-31T16:46:00Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Amplification of cascaded downconversion by reusing photons with a
switchable cavity [62.997667081978825]
本稿では,高速スイッチと遅延ループを用いて三重項生成率を増幅する手法を提案する。
我々の概念実証装置は、検出された光子三重項の速度を予測通りに上昇させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:53:44Z) - Silicon nitride waveguides with intrinsic single-photon emitters for
integrated quantum photonics [97.5153823429076]
我々は、SiN中の固有の単一光子放射体から、同じ物質からなるモノリシック集積導波路への光子の最初のカップリングに成功したことを示す。
その結果、スケーラブルでテクノロジー対応の量子フォトニック集積回路の実現に向けた道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-17T16:51:29Z) - 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) - Telecom-band Hyperentangled Photon Pairs from a Fiber-based Source [49.06242674127539]
偏光および周波数DoFの両面に重接する通信帯域双光子の発生を実験的に実証した。
ハイパーエンタングルメント・ソースによって生成される状態は、高密度符号化や高次元量子鍵分布などのプロトコルを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-06T21:37:43Z) - Pulse shaping for on-demand emission of single Raman photons from a
quantum-dot biexciton [0.0]
バイエクシトンと量子ドットの基底状態の間の光駆動型2光子ラマン転移による単一光子放出について検討した。
このプロセスの利点は、発振された単一光子の特性をレーザーパルスで全光的に制御できることである。
非自明な形状のレーザーパルスは、パルス強度の増加とともにオンデマンド状態に達する励起条件を維持するために使用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-28T14:12:56Z)
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。