論文の概要: Fast qubit-based frequency recovery algorithm for quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.17849v1
• Date: Mon, 22 Sep 2025 14:42:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.445446
• Title: Fast qubit-based frequency recovery algorithm for quantum key distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布のための高速量子ビットベースの周波数回復アルゴリズム
• Authors: Feng-Yu Lu, Zheng-Kai Huang, Jia-Jv Deng, Chi Zhang, Shuang Wang, De-Yong He, Zhen-Qiang Yin, Wei Chen, Guang-Can Guo, Zheng-Fu Han,
• Abstract要約: 最近提案されたQubitベースの同期(Qubit4Sync)は、追加のコスト、ノイズ、潜在的なサイドチャネルを排除する機会がある。 Qubit4Syncの現在の周波数回復プロセスは、高いデータスループットと計算速度を必要とし、実用的な使用を制限する。 我々は,信号対雑音比(SNR)において,信号の回復率を桁違いに向上させる高速周波数回復アルゴリズムを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.124904114456733
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Clock synchronization serves as a foundational subsystem in quantum key distribution (QKD). The recently proposed Qubit-based synchronization (Qubit4Sync) has opportunities in eliminating additional cost, noise, and potential side channels. It offers a promising alternative to dedicated synchronization hardware. However, the current frequency recovery process in Qubit4Sync requires high data throughput and computational speed, limiting practical use. To overcome these issues, we developed a fast frequency recovery algorithm that increases the recovery rate by orders of magnitude and remains robust under bad signal-to-noise ratio (SNR). This enables Qubit4Sync to operate effectively in mainstream gated-mode QKD systems. We further establish a theoretical model for frequency recovery, showing that our algorithm is robust against disturbances like dead time, jitter, and afterpulse. A frequency-domain SNR calculation method is also provided to guide parameter design for specific experimental conditions. This work opens the door to practical Qubit4Sync deployment in general QKD systems.
• Abstract（参考訳）: クロック同期は量子鍵分布(QKD)の基本サブシステムとして機能する。 最近提案されたQubitベースの同期(Qubit4Sync)は、追加のコスト、ノイズ、潜在的なサイドチャネルを排除する機会がある。 専用の同期ハードウェアに代わる有望な選択肢を提供する。 しかし、Qubit4Syncの現在の周波数回復プロセスは高いスループットと計算速度を必要とし、実用的な使用を制限している。 これらの問題を克服するため,我々は,低信号/雑音比(SNR)下での回復率を桁違いに向上させる高速周波数回復アルゴリズムを開発した。 これによりQubit4Syncは、メインストリームのゲートモードQKDシステムで効果的に動作する。 さらに、周波数回復の理論モデルを構築し、このアルゴリズムは、デッドタイム、ジッタ、アフターパルスなどの障害に対して堅牢であることを示す。 特定の実験条件に対するパラメータ設計をガイドするために、周波数領域SNR計算法も提供される。 この作業は、一般的なQKDシステムにおけるQubit4Syncの実践的な展開への扉を開く。

関連論文リスト

• Clock offset recovery with sublinear complexity enables synchronization on low-level hardware for quantum key distribution [0.19999259391104385]
  量子鍵分布(QKD)のためのクロックオフセット回復法iQSyncを紹介する。 iQSyncは最小限のメモリを必要とし、単純な命令セット(例えば浮動小数点演算など)しか必要とせず、サブ線形時間の複雑さで評価できる。 提案手法をQKDプラットフォーム上で実装し,70dBを超えるチャネル減衰に対する解析的に導出された成功確率に適合することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-05T13:16:57Z)
• Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
  我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。 消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。 以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z)
• Qubit-based distributed frame synchronization for quantum key distribution [9.43392013925968]
  本稿では,連続的に動作するシステムにおいて,時間回復が可能なキュービットベースの分散フレーム同期手法を提案する。 実験の結果,提案手法はQubit4Syncよりも優れていることがわかった。 我々は,ドローンによるQKDや量子ネットワーク構築など,幅広いQKDシナリオに適用できると考えている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-25T03:17:43Z)
• Mitigating crosstalk errors by randomized compiling: Simulation of the BCS model on a superconducting quantum computer [41.94295877935867]
  CNOT2量子ゲートを起点とするクロストークエラーは、多くの量子コンピューティングプラットフォームにおけるエラーの重要な原因である。 隣接するキュービットの特別な処理を含むランダム化コンパイルプロトコルを拡張し,適用する。 隣り合う量子ビットのツイリングは、新しい量子ビットや回路を追加することなく、ノイズ推定プロトコルを劇的に改善することを示します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-03T18:00:02Z)
• Q-Diffusion: Quantizing Diffusion Models [52.978047249670276]
  ポストトレーニング量子化(PTQ)は、他のタスクに対するゴーツー圧縮法であると考えられている。 本稿では,一意なマルチステップパイプラインとモデルアーキテクチャに適した新しいPTQ手法を提案する。 提案手法は,完全精度の非条件拡散モデルを同等の性能を維持しつつ4ビットに定量化できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-08T19:38:59Z)
• Shuffle-QUDIO: accelerate distributed VQE with trainability enhancement and measurement reduction [77.97248520278123]
  本稿では,量子分散最適化におけるシャッフル演算を局所ハミルトニアンに組み込むためのShuffle-QUDIOを提案する。 QUDIOと比較して、Shuffle-QUDIOは量子プロセッサ間の通信周波数を著しく低減し、同時にトレーニング性を向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-26T06:51:20Z)
• Deep Learning-Based Synchronization for Uplink NB-IoT [72.86843435313048]
  狭帯域モノのインターネット(NB-IoT)における狭帯域物理ランダムアクセスチャネル(NPRACH)のデバイス検出と到着時刻推定のためのニューラルネットワーク(NN)に基づくアルゴリズムを提案する。 導入されたNNアーキテクチャは、残余の畳み込みネットワークと、5Gニューラジオ(5G NR)仕様のプリアンブル構造に関する知識を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-22T12:16:43Z)
• Accelerating variational quantum algorithms with multiple quantum processors [78.36566711543476]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、特定の計算上の利点を得るために、短期量子マシンを利用する可能性がある。 現代のVQAは、巨大なデータを扱うために単独の量子プロセッサを使用するという伝統によって妨げられている、計算上のオーバーヘッドに悩まされている。 ここでは、この問題に対処するため、効率的な分散最適化手法であるQUDIOを考案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T08:18:42Z)
• Pulse-efficient circuit transpilation for quantum applications on cross-resonance-based hardware [0.8057006406834467]
  ノイズの多い量子ハードウェアのためのパルス効率の回路トランスパイレーションフレームワークを示す。 これは、クロス共振パルスをスケーリングし、各パルスをゲートとして露光することで、トランスパイラによる冗長な単一ビット操作を除去する。 我々は、IBM量子デバイス上のRZZ(theta)および任意のSU(4)ゲートの精度50%の誤差低減を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-03T17:59:55Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。