論文の概要: Practical Methods for Distance-Adaptive Continuous-Variable Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10480v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 07:09:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.822659
- Title: Practical Methods for Distance-Adaptive Continuous-Variable Quantum Key Distribution
- Title（参考訳）: 距離適応型連続可変量子鍵分布の実用的方法
- Authors: Jonas Berl, Utku Akin, Erdem Eray Cil, Laurent Schmalen, Tobias Fehenberger,
- Abstract要約: 連続可変量子鍵分布 (CV-QKD) は、古典的な非対称暗号に代わる量子セーフな方法である。
FEC技術はノイズ相関データから同一のビット列を抽出するために用いられる。
本研究では,定速度FECが課す運転距離の厳密な制限について解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6967769052209873
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) is a promising quantum-safe alternative to classical asymmetric cryptography that enables two authenticated parties to establish a shared secret over a potentially eavesdropped quantum channel. A key step in CV-QKD post-processing is information reconciliation, which leverages forward error correction (FEC) techniques to extract identical bit strings from noisy correlated data. In this work, we analyze the strict limitations on operating distance that are imposed by constant-rate FEC, severely limiting the practicability of CV-QKD systems in deployed optical networks. To overcome the distance limitations, we evaluate three strategies: (i) tuning modulation variance, (ii) adding controlled amounts of trusted detector loss, and (iii) the use of rate-adaptive FEC. All approaches are validated experimentally, compared in terms of performance, and we discuss implementation aspects. Our results show that while methods (i) and (ii) extend the operational distance of constant-rate FEC without the need for additional hardware components, they incur a significant penalty in secret key rate (SKR). In contrast, rate-adaptive FEC enables CV-QKD operation with performance close to the asymptotic SKR over a wide range of distances, provided that the reconciliation efficiency is chosen appropriately.
- Abstract（参考訳）: 連続可変量子鍵分布 (CV-QKD) は、古典的な非対称暗号に代わる有望な量子安全性の代替であり、2つの認証された当事者が、潜在的に盗み出された量子チャネル上で共有秘密を確立することができる。
CV-QKD後処理における重要なステップは、フォワードエラー補正(FEC)技術を利用してノイズ相関データから同一のビット文字列を抽出する情報調整である。
本研究では, CV-QKDシステムにおいて, 一定レートFECによって課される動作距離の厳密な制限を解析し, CV-QKDシステムの実用性を著しく制限する。
距離制限を克服するため、我々は3つの戦略を評価した。
一 変調のばらつきを調律すること。
二 信頼できる検知器の損失の制御量の追加、及び
三 レート適応型FECの使用
全てのアプローチは、性能の観点から比較して実験的に検証され、実装の側面について議論する。
我々の結果は、一方のメソッドは、
(i)および
(II)ハードウェア部品の追加を必要とせずに定レートFECの運用距離を延長し、秘密鍵レート(SKR)において重大なペナルティをもたらす。
これとは対照的に、レート適応型FECは、和解効率が適切に選択された場合、広範囲にわたる漸近性SKRに近い性能でCV-QKD動作を可能にする。
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