論文の概要: Experimental Side-Channel-Secure Quantum Key Distribution over 200 km

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03524v1
• Date: Tue, 06 May 2025 13:36:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.397933
• Title: Experimental Side-Channel-Secure Quantum Key Distribution over 200 km
• Title（参考訳）: 200km以上のサイドチャネル安全な量子キー分布実験
• Authors: Yang Zhou, Jing-Yang Liu, Chun-Hui Zhang, Hua-Jian Ding, Xing-Yu Zhou, Jian Li, Qin Wang,
• Abstract要約: 量子鍵の配布により、2つのリモートパーティが物理法則に基づいて暗号鍵と情報理論セキュリティを共有できる。 サイドチャネルセキュア量子鍵分布(SCS-QKD)は、ソースと検出器の両方のサイドチャネル攻撃に対する免疫性から注目されている。 我々は、不完全な全空間ソースを用いて、実用的なSCS-QKDプロトコルを実験的に実装した。 これにより、ファイバスプールを用いて伝送距離を200kmまで延長することができ、有限キー効果を考慮しつつ、パルス当たり1.29E-7ビットの安全な鍵レートを達成することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.189225381709278
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution enables two remote parties to share encryption keys with information-theoretic security based on physical laws. Side-channel-secure quantum key distribution (SCS-QKD) has attracted considerable attention due to its immunity to both source and detector side-channel attacks. Recently, a demonstration of SCS-QKD over 50 km has been realized. However, practical implementation of this protocol faces significant challenges, including the presence of an imperfect vacuum state and coherent attacks involving a limited number of pulses. Here, based on the theoretical work of Jiang et al. [Phys. Rev. Research 6, 013266 (2024)], we experimentally implemented the practical SCS-QKD protocol using an imperfect whole-space source. This allows us to extend the transmission distance to 200 km using fiber spools, achieving a secure key rate of 1.29E-7 bits per pulse while accounting for finite-key effects. These results establish a new distance record for SCS-QKD and highlight its potential for practical applications. We anticipate that this work will advance the practical implementation and security of quantum key distribution.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵の配布により、2つのリモートパーティが物理法則に基づいて暗号鍵と情報理論セキュリティを共有できる。 サイドチャネルセキュア量子鍵分布(SCS-QKD)は、ソースと検出器の両方のサイドチャネル攻撃に対する免疫性から注目されている。 近年,50kmを超えるSCS-QKDの実証が実現されている。 しかし、このプロトコルの実践的な実装は、不完全な真空状態の存在や、限られた数のパルスを含むコヒーレントな攻撃など、重大な課題に直面している。 ここでは,Jiangらの理論研究(Phys. Rev. Research 6, 013266 (2024))に基づき,不完全な全空間ソースを用いた実用的なSCS-QKDプロトコルを実験的に実装した。 これにより、ファイバスプールを用いて伝送距離を200kmまで延長することができ、有限キー効果を考慮しつつ、パルス当たり1.29E-7ビットの安全な鍵レートを達成することができる。 これらの結果はSCS-QKDの新しい距離記録を確立し、実用化の可能性を強調している。 本研究は,量子鍵分布の実用的実装とセキュリティの向上を期待する。

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