論文の概要: A measurement-device-independent quantum key distribution network using optical frequency comb
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.11860v1
- Date: Mon, 17 Feb 2025 14:52:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-18 14:10:12.596323
- Title: A measurement-device-independent quantum key distribution network using optical frequency comb
- Title（参考訳）: 光周波数コムを用いた測定デバイス非依存量子鍵分布ネットワーク
- Authors: Wenhan Yan, Xiaodong Zheng, Wenjun Wen, Liangliang Lu, Yifeng Du, Yanqing Lu, Shining Zhu, Xiao-Song Ma,
- Abstract要約: 量子鍵分配(QKD)は、2つのリモートパーティ間のセキュアな鍵交換を約束する。
本稿では、波長多重化計測デバイス非依存(MDI)QKDプロトコルに基づく、完全接続型マルチユーザQKDネットワークを実験的に提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.87085365395994
- License:
- Abstract: Quantum key distribution (QKD), which promises secure key exchange between two remote parties, is now moving toward the realization of scalable and secure QKD networks (QNs). Fully connected, trusted node-free QNs have been realized based on entanglement distribution, in which the low key rate as well as the large overhead makes their practical deployment and application challenging. Here, we propose and experimentally demonstrate a fully connected multi-user QKD network based on a wavelength-multiplexed measurement-device-independent (MDI) QKD protocol. By combining this novel protocol with integrated optical frequency combs, we achieve an average secure key rate of 267 bits per second for about 30 dB of link attenuation per user pair -- more than three orders of magnitude higher than previous entanglement-based works. More importantly, we realize secure key sharing between two different pairs of users simultaneously, which requires four-photon detection and is not possible with the previous two-photon entanglement distribution. Our work paves the way for the realization of large-scale QKD networks with full connectivity and simultaneous communication capability among multiple users.
- Abstract（参考訳）: 2つのリモートパーティ間でセキュアなキー交換を実現する量子鍵分散(QKD)は、スケーラブルでセキュアなQKDネットワーク(QN)の実現に向かっている。
完全に接続された、信頼できるノードのないQNは、絡み合いの分布に基づいて実現されている。
本稿では、波長多重化計測デバイス非依存(MDI)QKDプロトコルに基づく、完全に接続されたマルチユーザQKDネットワークを実験的に提案する。
この新しいプロトコルを集積光周波数コムと組み合わせることで、ユーザペアあたり約30dBのリンク減衰で毎秒平均267ビットのセキュアなキーレートを実現します。
さらに,2つの異なるユーザ間の鍵共有を同時に実現する。これは4光子検出が必要であり,以前の2光子の絡み合い分布では不可能である。
本研究は,複数ユーザ間の完全接続と同時通信機能を備えた大規模QKDネットワークの実現に向けての道を開くものである。
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