論文の概要: Entanglement-based quantum key distribution with non-Gaussian continuous variables

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18000v1
• Date: Thu, 24 Jul 2025 00:30:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-25 15:10:42.726268
• Title: Entanglement-based quantum key distribution with non-Gaussian continuous variables
• Title（参考訳）: 非ガウス連続変数を持つ絡み合いに基づく量子鍵分布
• Authors: Hao Jeng, Ping Koy Lam, Syed M. Assad,
• Abstract要約: 絡み合った状態に光子を加える手法について述べる。 秘密鍵レートの増加と、鍵を配布する際の最大距離について示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2621730497733947
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Addition of single photons to two-mode-squeezed-vacuum states has the effect of distilling quantum entanglement, and, when deployed in quantum key distribution, should lead also to an increase in the secret key rate. However, the extraction of secret keys from non-Gaussian entangled states is a complex issue and is at present not fully understood. In this paper we describe a technique for adding photons to entangled states, and demonstrate how it leads to an increase in secret key rates and the maximal distance for which keys can be distributed assuming asymptotic conditions. The quantum correlations thus produced were found to be of a highly non-Gaussian character, such that the Gaussian extremity principle returns a negative keyrate and effectively kills the protocol; we have therefore developed methods of analysis that do not require prior assumptions about the state. Although it could have been that the addition of single photons would make the system more fragile, this turned out not to be the case. Rather, the addition of a single photon was found to protect the protocol against both passive and active decoherence.
• Abstract（参考訳）: 2モードの真空状態への単一光子の付加は、量子エンタングルメントを蒸留する効果があり、量子鍵分布に展開すると、秘密鍵レートも増加する。 しかし、非ガウスの絡み合った状態からの秘密鍵の抽出は複雑な問題であり、現時点では完全には理解されていない。 本稿では, 絡み合った状態に光子を付加する手法について述べるとともに, 秘密鍵レートの増加と, 漸近条件を仮定して鍵を分配できる最大距離について述べる。 これらの量子相関は、ガウスの極性原理が負のキーレートを返却し、プロトコルを効果的に殺し、状態に関する事前の仮定を必要としない分析方法を開発したような、非常に非ガウス的な性質であることが判明した。 単一の光子を追加することでシステムがより脆弱になる可能性はあったが、そうはならなかった。 むしろ、単一の光子を加えることで、受動的および活性的なデコヒーレンスの両方からプロトコルを保護することが判明した。

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