論文の概要: Quantum cryptography integrating an optical quantum memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.00094v1
• Date: Mon, 31 Mar 2025 18:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-03 15:43:08.533463
• Title: Quantum cryptography integrating an optical quantum memory
• Title（参考訳）: 光量子メモリを統合する量子暗号
• Authors: H. Mamann, T. Nieddu, F. Hoffet, M. Bozzio, F. Garreau de Loubresse, I. Kerenidis, E. Diamanti, A. Urvoy, J. Laurat,
• Abstract要約: スケーラブル量子ネットワークの開発は、光量子メモリに大きく依存している。 本稿では,中間量子メモリ層を組み込んだ暗号プロトコルの最初のデモンストレーションを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Developments in scalable quantum networks rely critically on optical quantum memories, which are key components enabling the storage of quantum information. These memories play a pivotal role for entanglement distribution and long-distance quantum communication, with remarkable advances achieved in this context. However, optical memories have broader applications, and their storage and buffering capabilities can benefit a wide range of future quantum technologies. Here we present the first demonstration of a cryptography protocol incorporating an intermediate quantum memory layer. Specifically, we implement Wiesner's unforgeable quantum money primitive with a storage step, rather than as an on-the-fly procedure. This protocol imposes stringent requirements on storage efficiency and noise level to reach a secure regime. We demonstrate the implementation with polarization encoding of weak coherent states of light and a high-efficiency cold-atom-based quantum memory, and validate the full scheme. Our results showcase a major capability, opening new avenues for quantum memory utilization and network functionalities.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子ネットワークの開発は、量子情報の保存を可能にする重要なコンポーネントである光量子メモリに極めて依存している。 これらの記憶は、絡み合い分布と長距離量子通信において重要な役割を担い、この文脈で顕著な進歩を遂げた。 しかし、光メモリは幅広い応用があり、そのストレージとバッファリング機能は、幅広い未来の量子技術に恩恵をもたらす可能性がある。 ここでは、中間量子メモリ層を組み込んだ暗号プロトコルの最初のデモンストレーションを示す。 具体的には、オンザフライプロシージャとしてではなく、ストレージステップで、Wiesnerの忘れられない量子マネープリミティブを実装します。 このプロトコルは、安全な状態に達するために、ストレージ効率とノイズレベルに厳しい要件を課す。 光の弱コヒーレント状態と高効率冷原子系量子メモリの偏光符号化による実装を実証し、その完全なスキームを検証した。 この結果から,量子メモリ利用とネットワーク機能のための新たな道を開いた。

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