論文の概要: Plug-n-Play Three Pulse Twin Field QKD

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20140v1
• Date: Tue, 25 Nov 2025 10:02:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.395359
• Title: Plug-n-Play Three Pulse Twin Field QKD
• Title（参考訳）: Plug-n-Play Three Pulse Twin Field QKD
• Authors: Anagha Gayathri, Aryan Bhardwaj, Nilesh Sharma, Tarun Goel, Y. V. Subba Rao, Anil Prabhakar,
• Abstract要約: サニャック型スタートポロジープラグ・アンド・プレイアーキテクチャを用いた3時間ビン位相符号化ツインフィールド量子鍵分布(TF-QKD)プロトコルの実験的実装 提案手法は3つの時間ビンの相対位相を利用して信号毎に2ビットを符号化する。 その結果、実世界の量子通信ネットワークのための3時間ビンTF-QKDプロトコルの実用性、安定性、拡張性を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present the experimental implementation of a three-time-bin phase-encoded Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) protocol using a Sagnac-based star-topology plug-and-play architecture. The proposed encoding method leverages the relative phases of three consecutive time bins to encode two bits per signal. The Sagnac loop configuration enables self-compensation for both phase and polarisation drifts, eliminating the need for active stabilisation. However, field deployments are subject to rapid phase fluctuations caused by external vibrations, which can degrade interference visibility. We used the first time bin for real-time phase-fluctuation monitoring. Although this monitoring reduces the effective key generation rate, the system achieved a secure key rate of approximately 1.5e-5 bits per pulse, with a corresponding visibility of up to 87% over a 50 km asymmetric optical fibre channel. These results demonstrate the practicality, stability, and scalability of the proposed three-time-bin TF-QKD protocol for real-world quantum communication networks.
• Abstract（参考訳）: サニャックをベースとしたスタートポロジー・プラグ・アンド・プレイアーキテクチャを用いた3時間ビン位相符号化Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD)プロトコルの実験実装について述べる。 提案手法は3つの時間ビンの相対位相を利用して信号毎に2ビットを符号化する。 サニャックループの構成は、位相と偏極のドリフトの自己補償を可能にし、アクティブな安定化の必要性をなくす。 しかし、外部振動による急激な位相変動は、干渉可視性を低下させる可能性がある。 実時間位相変動モニタリングに初めてビンを用いた。 このモニタリングは有効な鍵生成速度を低下させるが、システムはパルスあたり1.5e-5ビットの安全な鍵レートを達成し、50kmの非対称光ファイバーチャネル上で最大87%の可視性を達成した。 これらの結果は、実世界の量子通信ネットワークのための3時間ビンTF-QKDプロトコルの実用性、安定性、拡張性を示している。

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