論文の概要: Joint parameter estimation and multidimensional reconciliation for CV-QKD
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.05558v1
- Date: Thu, 07 Aug 2025 16:38:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-08 18:59:39.959732
- Title: Joint parameter estimation and multidimensional reconciliation for CV-QKD
- Title(参考訳): CV-QKDの結合パラメータ推定と多次元再構成
- Authors: Jisheng Dai, Xue-Qin Jiang, Peng Huang, Tao Wang, Guihua Zeng,
- Abstract要約: 本稿では,ベイジアンフレームワーク内でのチャネルパラメータ推定と情報和解を統一する,新しい共同メッセージパッシング手法を提案する。
我々の知る限り、CV-QKDにおける多次元和解とチャネルパラメータ推定を統一する最初の試みである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.277058557395869
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate quantum channel parameter estimation is essential for effective information reconciliation in continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD). However, conventional maximum likelihood (ML) estimators rely on a large amount of discarded data (or pilot symbols), leading to a significant loss in symbol efficiency. Moreover, the separation between the estimation and reconciliation phases can introduce error propagation. In this paper, we propose a novel joint message-passing scheme that unifies channel parameter estimation and information reconciliation within a Bayesian framework. By leveraging the expectation-maximization (EM) algorithm, the proposed method simultaneously estimates unknown parameters during decoding, eliminating the need for separate ML estimation. Furthermore, we introduce a hybrid multidimensional rotation scheme that removes the requirement for norm feedback, significantly reducing classical channel overhead. To the best of our knowledge, this is the first work to unify multidimensional reconciliation and channel parameter estimation in CV-QKD, providing a practical solution for high-efficiency reconciliation with minimal pilots.
- Abstract(参考訳): 連続可変量子鍵分布(CV-QKD)において,正確な量子チャネルパラメータ推定は効果的な情報調整に不可欠である。
しかし、従来の最大可能性(ML)推定器は大量の廃棄データ(またはパイロットシンボル)に依存しており、シンボル効率が著しく低下する。
さらに、推定と和解フェーズの分離により、エラーの伝播がもたらされる。
本稿では,ベイジアンフレームワーク内でのチャネルパラメータ推定と情報整合を統一する,新しい共同メッセージパッシング手法を提案する。
予測最大化(EM)アルゴリズムを利用することで、デコード中に未知のパラメータを同時に推定し、ML推定を分離する必要がなくなる。
さらに,標準フィードバックの要求を解消し,従来のチャネルオーバーヘッドを大幅に低減するハイブリッド多次元回転方式を提案する。
我々の知る限りでは、CV-QKDにおける多次元和解とチャネルパラメータ推定を統一する最初の試みであり、最小限のパイロットによる高効率和解のための実用的な解決策を提供する。
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