論文の概要: Benchmarking quantum key distribution by mixing single photons and laser light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26337v1
- Date: Thu, 30 Oct 2025 10:43:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.759422
- Title: Benchmarking quantum key distribution by mixing single photons and laser light
- Title（参考訳）: 単一光子とレーザー光を混合した量子鍵分布のベンチマーク
- Authors: Yann Portella, Petr Steindl, Juan Rafael Álvarez, Tim Hebenstreit, Aristide Lemaître, Martina Morassi, Niccolo Somaschi, Loïc Lanco, Filip Rozpędek, Pascale Senellart, Dario A. Fioretto,
- Abstract要約: 量子鍵分布は、プライバシーとセキュアな通信の未来を形成する量子力学の重要な応用である。
ここでは、マイクロピラーに埋め込まれた量子ドットの放出を利用して、情報を単一光子とレーザーパルスの混合物に符号化するハイブリッドアプローチを探索する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum key distribution is a key application of quantum mechanics, shaping the future of privacy and secure communications. Many protocols require single photons, often approximated by strongly attenuated laser pulses. Here, we harness the emission of a quantum dot embedded in a micropillar and explore a hybrid approach where the information is encoded on a mixture of single photons and laser pulses. We derive a phenomenological analysis of the configuration where both sources of light are mixed incoherently to perform the BB84 protocol, showing nearly perfect matching between theory and experiment. This provides a flexible technology compensating limited collected brightnesses of single-photon sources as well as a thorough investigation of single-photon statistics advantage scenarios over Poisson-distributed statistics. Explicitly, our model highlights an efficiency threshold for unconditional advantage of single photons over laser along with insights on the interplay between single-photon purity and collected brightness in the performances of BB84.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布は、プライバシーとセキュアな通信の未来を形成する量子力学の重要な応用である。
多くのプロトコルは単一光子を必要とし、しばしば強い減衰レーザーパルスによって近似される。
ここでは、マイクロピラーに埋め込まれた量子ドットの放出を利用して、情報を単一光子とレーザーパルスの混合物に符号化するハイブリッドアプローチを探索する。
我々は、BB84プロトコルを実行するために両光源を不整合に混合した構成の現象論的解析を導出し、理論と実験のほぼ完全なマッチングを示す。
これは、単一光子源の限られた集光輝度を補正するフレキシブルな技術を提供し、ポアソン分布統計のシナリオに有利な単一光子統計の徹底的な研究を提供する。
本モデルでは,単光子純度とBB84の輝度の相互作用に関する知見とともに,レーザーによる単光子の非条件優位性に対する効率閾値を強調した。
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