論文の概要: Optimizing Continuous-Wave Pumped Entanglement-based QKD in Noisy Environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.15059v2
- Date: Mon, 24 Feb 2025 13:40:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-25 12:07:16.939848
- Title: Optimizing Continuous-Wave Pumped Entanglement-based QKD in Noisy Environment
- Title（参考訳）: 雑音環境における連続波励起エンタングルメントに基づくQKDの最適化
- Authors: Hashir Kuniyil, Saif Al-Kuwari, Asad Ali, Artur Czerwinski, Syed M. Arslan,
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、量子コンピュータの脅威から暗号システムを保護するための有望なソリューションとして登場した。
本稿では,検出タイミングの不確実性(ジッタ)を含むQKDシステムパラメータに対する極端雑音の影響について検討する。
これらのパラメータの変化は、ノイズの多い環境でのシステム性能を決定する上で重要な役割を担っていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6291443816903801
- License:
- Abstract: Quantum key distribution (QKD) has emerged as a promising solution to protect current cryptographic systems against the threat of quantum computers. As QKD transitions from laboratories to real-world applications, its implementation under various environmental conditions has become a pressing challenge. Major obstacles to practical QKD implementation are the loss of photons in the transmission media and the presence of extreme noise, which can severely limit long-range transmission. In this paper, we investigate the impact of extreme noise on QKD system parameters, including detector timing uncertainty (jitter), measurement timing shifts, variations in detector deadtime, and rate-dependent detector efficiency. Contrary to manufacturers' specifications, which assume these parameters to be constant, we demonstrate that these parameters exhibit significant variations in extreme noise conditions. We show that changes in these parameters play a key role in determining system performance in noisy environments. To address these non-idealities, we develop a robust model that can address and adapt to various detector characteristics. In particular, our model is independent of source parameters and can be implemented using data from the detection unit. Our results show that our model is well suited for characterizing and optimizing the performance of the QKD system under noisy conditions.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、現在の暗号システムを量子コンピュータの脅威から守るための有望なソリューションとして登場した。
QKDが研究所から現実の応用へと移行するにつれ、様々な環境条件下での実装がますます困難になっている。
実用的なQKD実装の主な障害は、伝送媒体における光子の損失と、長距離伝送を著しく制限する極端なノイズの存在である。
本稿では, 検出タイミングの不確実性(ジッタ), 測定タイミングシフト, 検出デッドタイムの変動, 速度依存検出効率などのQKDシステムパラメータに対する極端なノイズの影響について検討する。
これらのパラメータが一定であると仮定するメーカーの仕様とは対照的に、これらのパラメータは極端雑音条件において有意な変動を示すことを示す。
これらのパラメータの変化は、ノイズの多い環境でのシステム性能を決定する上で重要な役割を担っていることを示す。
これらの非理想性に対処するため、我々は様々な検出器特性に対処し適応できる頑健なモデルを構築した。
特に,本モデルはソースパラメータとは独立であり,検出ユニットのデータを用いて実装することができる。
以上の結果から,本モデルは雑音条件下でのQKDシステムの性能評価と最適化に適していることがわかった。
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