論文の概要: Clock Synchronization for Drone-Based Entanglement Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.07831v1
• Date: Mon, 09 Jun 2025 14:54:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-10 16:33:11.008154
• Title: Clock Synchronization for Drone-Based Entanglement Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: ドローンによる量子鍵分布のクロック同期
• Authors: Jinquan Huang, Bangying Tang, Hui Han, JianJi Yi, Bo Xu, Chunqing Wu, Xiangwei Zhu, Wanrong Yu, Huicun Yu, Jiahao Li, Shihai Sun, Bo Liu,
• Abstract要約: ドローンベースの絡み合い分布は、動的環境における量子鍵分布(QKD)を可能にする量子ネットワークの完全なカバレッジを提供する。 我々のプロトコルはドローンによる絡み合いの分布を可能にし、広帯域およびローカル領域の量子インターネットのシームレスな精度を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.241567591136695
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Drone-based entanglement distribution provides full spatiotemporal coverage for quantum networks, enabling quantum key distribution (QKD) in dynamic environments. The security of QKD fundamentally depends on high-fidelity quantum state measurements, for which high-precision clock synchronization is indispensable, as timing jitter is inversely correlated with quantum state fidelity. However, drone-based clock synchronization is constrained by SWaP (Size, Weight, and Power) limitations and dynamic mobility effects. Here, we propose a synchronization protocol for drone-based entanglement distribution, leveraging nanosecond-accurate Global Navigation Satellite System (GNSS) timing and entanglement-based timing correction to overcome SWaP constraints. Experimental results demonstrate 24 ps RMS synchronization in simulated free-space quantum channels with distance dynamics, without requiring precision reference clock. Our protocol enables drone-based entanglement distribution, paving the way for seamless wide-area and local-area quantum internet.
• Abstract（参考訳）: ドローンベースの絡み合い分布は、動的環境における量子鍵分布(QKD)を可能にする量子ネットワークの完全な時空間カバレッジを提供する。 QKDのセキュリティは、時間ジッタが量子状態の忠実度と逆相関しているため、高精度クロック同期が不可欠である高忠実度量子状態測定に基本的に依存する。 しかし、ドローンベースのクロック同期は、SWaP(Size, Weight, and Power)制限と動的モビリティ効果によって制限されている。 本稿では,ナノ秒精度のグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)のタイミングと絡み合いに基づくタイミング補正を利用して,SWaP制約を克服する,ドローンによる絡み合い分布の同期プロトコルを提案する。 実験により, 高精度基準クロックを必要とせず, 距離ダイナミックスを考慮したシミュレーション自由空間量子チャネルにおける24 ps RMS同期が実証された。 我々のプロトコルはドローンによる絡み合いの分散を可能にし、シームレスな広帯域およびローカル領域の量子インターネットを実現する。

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