論文の概要: Implementation Challenges in Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.01500v1
• Date: Mon, 02 Feb 2026 00:30:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.818878
• Title: Implementation Challenges in Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: 量子鍵分布における実装課題
• Authors: Abel C. H. Chen,
• Abstract要約: 本研究では、実際の量子コンピューティング環境において、よく知られた2つのQKDプロトコル、BB84とE91の実装と比較に焦点を当てた。 この研究は、量子重ね合わせと量子絡み合いの性質を活用することで、通信相手がいかに安全に共有された秘密を得るかを説明する。
• 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: In recent years, quantum computing technologies have steadily matured and have begun to find practical applications across various domains. One important area is network communication security, where Quantum Key Distribution (QKD) enables communicating parties to establish a shared secret that can then be used to generate symmetric keys for subsequent encryption and decryption. This study focuses on implementing and comparing two well-known QKD protocols, namely BB84 and E91, within an actual quantum computing environment. It also proposes the use of SX gate operations to generate uniform quantum superposition states. By leveraging the properties of quantum superposition and quantum entanglement, the study illustrates how communicating parties can securely obtain a shared secret while preventing adversaries from intercepting it. The experiments are conducted using the IBM Quantum Platform to demonstrate the feasibility of the BB84 and E91 protocols on actual quantum hardware. The evaluation considers several metrics, including entropy, Independent and Identically Distributed (IID), and error-rate verifications.
• Abstract（参考訳）: 近年、量子コンピューティング技術は着実に成熟し、様々な領域にまたがる実用的な応用を見つけ始めている。 重要な領域はネットワーク通信セキュリティであり、量子鍵分配(QKD)は、通信相手が共有秘密を確立することを可能にし、その後の暗号化と復号化のために対称鍵を生成するのに使用できる。 本研究では、実際の量子コンピューティング環境において、よく知られた2つのQKDプロトコル、BB84とE91の実装と比較に焦点を当てた。 また、一様量子重畳状態を生成するためにSXゲート演算を用いることを提案する。 この研究は、量子重ね合わせと量子絡み合いの性質を活用することで、相手がそれを傍受するのを防ぎながら、通信相手が安全に共有された秘密を得る方法を示している。 実験は、実際の量子ハードウェア上でのBB84およびE91プロトコルの実現可能性を示すために、IBM Quantum Platformを用いて実施された。 この評価では、エントロピー、独立分散(IID)、エラー率検証など、いくつかの指標が考慮されている。

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