論文の概要: Continuous-mode analysis for practical continuous-variable quantum key distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15301v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 10:47:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.943697
- Title: Continuous-mode analysis for practical continuous-variable quantum key distribution
- Title（参考訳）: 実用的な連続変数量子鍵分布に対する連続モード解析
- Authors: Yanhao Sun, Jiayu Ma, Xiangyu Wang, Song Yu, Ziyang Chen, Hong Guo,
- Abstract要約: 連続可変量子鍵分布(CV-QKD)により、2つのリモートパーティが情報理論的にセキュアな鍵を確立することができる。
デバイス非理想性をより正確にキャプチャする絡み合いに基づくスキームを構築するために、時間モードを導入する。
パルス整形方式の最適化により,検出帯域幅制限条件下での性能が著しく向上することが実証された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.672673506875784
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) enables two remote parties to establish information-theoretically secure keys and offers high practical feasibility due to its compatibility with mature coherent optical communication technologies. However, as CV-QKD systems progress toward digital implementations, device nonidealities drive the optical field from a single-mode to a continuous-mode region, thereby underscoring the mismatch between theoretical models and practical systems. Here, we introduce temporal modes to construct an entanglement-based scheme that more accurately captures device nonidealities and develop a corresponding secret key rate calculation method applicable to continuous-mode scenarios. We demonstrate that optimizing the pulse-shaping format can significantly improve performance under detector-bandwidth-limited conditions. Experimental results also confirm that the proposed model effectively describes the impact of sampling-time deviations. We further analyze a linear weighted-reconstruction digital signal processing method,which improves the secret key rate by approximately 50% in a 30-km fiber experiment without requiring additional hardware, demonstrating a substantial performance enhancement at metropolitan distances. The proposed theoretical framework accommodates a broader range of experimental conditions and can guide the optimization of digital CV-QKD systems.
- Abstract（参考訳）: 連続可変量子鍵分布(CV-QKD)により、2つのリモートパーティが情報理論的に安全な鍵を確立することができ、成熟したコヒーレントな光通信技術との互換性のため、高い実用性を提供する。
しかし、CV-QKDシステムがデジタル実装に向かって進むにつれ、デバイス非イデアル性は単一モードから連続モード領域へと光界を駆動し、理論モデルと実用システムとのミスマッチを裏付ける。
本稿では,デバイス非理想性をより正確に捉え,連続モードシナリオに適用可能な秘密鍵レート計算手法を開発するために,テンポラリモードを導入する。
パルス整形方式の最適化により,検出器帯域制限条件下での性能が著しく向上することが実証された。
また,実験結果から,本モデルがサンプリング時間偏差の影響を効果的に説明できることが確認された。
さらに,30kmのファイバ実験において,余分なハードウェアを必要とせずに秘密鍵レートを約50%向上させる線形重み付け再構成ディジタル信号処理法を解析し,大都市距離での大幅な性能向上を示す。
提案する理論フレームワークは,幅広い実験条件に対応し,デジタルCV-QKDシステムの最適化を導くことができる。
関連論文リスト
- On the Implementation Security of Twin-Field Quantum Key Distribution using Optical Injection Locking [32.505127447635864]
Twin-Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) は、主要な量子通信プロトコルとして登場した。
我々は、外部注入された基準レーザーの様々な光度自由度を通して導入できる、OILベースのTF-QKDの電位側チャネルを解析する。
本稿では、リアルタイム電力監視のための高速フォトダイオードや、帯域外信号の検出・抑制を目的としたスペクトルフィルタリングなど、簡便で効果的な対策を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-29T16:38:18Z) - A Hybrid Artificial Intelligence Method for Estimating Flicker in Power Systems [42.76841620787673]
本稿では,Hフィルタと適応線形ニューロンネットワークを組み合わせたハイブリッドAI手法を提案する。
提案手法はHフィルタのロバスト性を利用して不確実でノイズの多い条件下で電圧エンベロープを抽出し,次にADALINEを用いてエンベロープに埋め込まれたフリック周波数を正確に同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-16T15:38:39Z) - Channel Fingerprint Construction for Massive MIMO: A Deep Conditional Generative Approach [65.47969413708344]
CF双生児の概念を導入し、条件付き生成拡散モデル(CGDM)を設計する。
本研究では, 粗粒CFに条件付き観測された細粒CFの対数分布に対するエビデンスローバウンド(ELBO)を導出するために, 変分推論手法を用いる。
提案手法は, ベースラインと比較して, 復元性能が著しく向上していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-12T01:36:06Z) - Ensemble Kalman Filtering Meets Gaussian Process SSM for Non-Mean-Field and Online Inference [47.460898983429374]
我々は,非平均場(NMF)変動推定フレームワークにアンサンブルカルマンフィルタ(EnKF)を導入し,潜在状態の後方分布を近似する。
EnKFとGPSSMのこの新しい結婚は、変分分布の学習における広範なパラメータ化の必要性をなくすだけでなく、エビデンスの下限(ELBO)の解釈可能でクローズドな近似を可能にする。
得られたEnKF支援オンラインアルゴリズムは、データ適合精度を確保しつつ、モデル正規化を組み込んで過度適合を緩和し、目的関数を具現化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-10T15:22:30Z) - Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic
Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。
我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。
提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Continuous-mode quantum key distribution with digital signal processing [7.261178075085931]
時間モード理論を用いて線形DSPによる連続モード状態処理を解析する手法を提案する。
提案する実用性指向型セキュリティ分析手法は,古典的互換デジタルCVQKDを構築するための道筋をたどる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-11T16:32:08Z) - A model for optimizing quantum key distribution with continuous-wave
pumped entangled-photon sources [3.0178691659863452]
量子鍵分布(QKD)は、量子力学の法則に基づく無条件でセキュアな通信を可能にする。
時間的に均一なペア生成確率を持つQKDのメカニズムを解析した。
我々は,鍵レートを最大化するための最適トレードオフを計算するモデルを開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-26T17:55:16Z) - Optimal non-classical correlations of light with a levitated nano-sphere [34.82692226532414]
非古典的相関は、量子技術における多くの応用のためのリソースを提供する。
オプトメカニカルシステムは、メカニカルモードと移動光モードの間の非古典的相関を生成することができる。
このようなシステムにおける量子相関生成の自動最適化を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-26T15:27:47Z) - Modelling Weak-Coherent CV-QKD Systems Using a Classical Simulation
Framework [0.0]
連続変数(CV)弱コヒーレント状態プロトコルは量子鍵分布(QKD)技術の広範な展開の候補として期待されている。
本稿では,従来の光学系をモデル化するためのシミュレーションフレームワークを,弱いコヒーレントCV-QKDリンクのシミュレーションに利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-30T11:34:19Z)
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。