論文の概要: Performance Analysis of MDI-QKD in Thermal-Loss and Phase Noise Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16561v1
• Date: Wed, 23 Apr 2025 09:39:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 17:13:31.183409
• Title: Performance Analysis of MDI-QKD in Thermal-Loss and Phase Noise Channels
• Title（参考訳）: 熱損失・位相雑音流路におけるMDI-QKDの性能解析
• Authors: Heyang Peng, Seid Koudia, Symeon Chatzinotas,
• Abstract要約: 測定デバイスに依存しない量子鍵分布(MDI-QKD)は、検出器側の脆弱性を緩和することで量子暗号を強化する。 本研究では, 熱損失・位相ノイズチャネルにおけるMDI-QKD特性を, 脱分極・減圧チャネルとしてモデル化し, 熱・位相ノイズ効果を捉える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.989688366102655
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Measurement-device-independent quantum key distribution (MDI-QKD), enhances quantum cryptography by mitigating detector-side vulnerabilities. This study analyzes MDI-QKD performance in thermal-loss and phase noise channels, modeled as depolarizing and dephasing channels to capture thermal and phase noise effects. Based on this channel framework, we derive analytical expressions for Bell state measurement probabilities, quantum bit error rates (QBER), and secret key rates (SKR) of MDI-QKD. Our simulations reveal that SKR decreases exponentially with transmission distance, with performance further degraded by increasing thermal noise and phase noise, particularly under high thermal noise conditions. These findings offer insights into enhancing MDI-QKD's noise resilience, supporting secure key generation in practical, noisy environments.
• Abstract（参考訳）: 測定デバイスに依存しない量子鍵分布(MDI-QKD)は、検出器側の脆弱性を緩和することで量子暗号を強化する。 本研究では, 熱損失・位相ノイズチャネルのMDI-QKD特性を分析し, 熱・位相ノイズ効果を捉えるために脱分極・減圧チャネルをモデル化した。 本稿では,ベル状態測定確率,量子ビット誤り率(QBER),MDI-QKDの秘密鍵レート(SKR)について解析式を導出する。 シミュレーションの結果,SKRは伝熱距離とともに指数関数的に低下し,特に高熱雑音条件下では,熱雑音や位相雑音の増加によりさらに劣化することがわかった。 これらの知見は,MDI-QKDの耐雑音性向上への洞察を与え,実用的な雑音環境下でのキー生成を支援する。

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