論文の概要: Quantum CDMA-based Continuous Variable Quantum Key Distribution using Chaotic Phase Shifters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12777v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 08:27:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:11.99679
- Title: Quantum CDMA-based Continuous Variable Quantum Key Distribution using Chaotic Phase Shifters
- Title（参考訳）: カオス位相シフト器を用いたCDMAを用いた連続可変量子鍵分布
- Authors: Shahnoor Ali, Neel Kanth Kundu, Sourav Chatterjee,
- Abstract要約: 共有量子チャネル上でのマルチユーザ連続可変量子鍵分布(CV-QKD)のための量子符号分割多重アクセス(q-CDMA)フレームワークを提案する。
提案アーキテクチャでは、カオス位相シフト器を用いて量子状態の符号化と復号を行い、多重送信器によって生成された信号の効率的な多重化と多重化を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.053203469764283
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a quantum code-division multiple-access (q-CDMA) framework for multiuser continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) over a shared quantum channel. The proposed architecture employs chaotic phase shifters to encode and decode quantum states, enabling efficient multiplexing and demultiplexing of signals generated by multiple transmitters. In this scheme, quantum states from different users are chaotically phase-encoded and combined through a beam splitter network before transmission. At the receiver, synchronized chaotic phase shifters are used for decoding, followed by an inverse beam splitter structure to recover the individual user signals. This chaotic synchronization allows reliable state recovery and secure key establishment between each sender-receiver pair. For an arbitrary number of users, we derive the input-output quadrature relations describing the multiuser q-CDMA CV-QKD system. Using this model, we evaluate the achievable secret key rate under collective attacks with reverse reconciliation. We further investigate the impact of key system parameters including the correction factor, multiuser interference noise, environmental noise, and channel transmittance. A comparison between the asymptotic and finite-size regimes is also presented to highlight the associated performance trade-offs. These results provide a theoretical framework for assessing the performance of q-CDMA-based CV-QKD and support the development of scalable and secure multiuser quantum communication networks.
- Abstract（参考訳）: 共有量子チャネル上でのマルチユーザ連続可変量子鍵分布(CV-QKD)のための量子符号分割多重アクセス(q-CDMA)フレームワークを提案する。
提案アーキテクチャでは、カオス位相シフト器を用いて量子状態の符号化と復号を行い、多重送信器によって生成された信号の効率的な多重化と多重化を可能にする。
このスキームでは、異なるユーザからの量子状態はカオス的に位相符号化され、送信前にビームスプリッタネットワークを介して結合される。
受信機では、同期カオス位相シフタを用いて復号し、次に逆ビームスプリッタ構造を用いて個々のユーザ信号を復元する。
このカオス同期は、各送信者-受信者ペア間の信頼性の高い状態回復とキー確立を可能にする。
任意の数のユーザに対して、マルチユーザ q-CDMA CV-QKD システムを記述する入出力二次関係を導出する。
このモデルを用いて、逆和解による集団攻撃による達成可能な秘密鍵レートを評価する。
さらに,修正係数,マルチユーザ干渉ノイズ,環境騒音,チャネル透過率などのキーシステムパラメータの影響について検討する。
漸近的な状態と有限サイズの状態の比較も、関連するパフォーマンストレードオフを強調するために提示される。
これらの結果は、q-CDMAベースのCV-QKDの性能評価のための理論的枠組みを提供し、スケーラブルでセキュアなマルチユーザ量子通信ネットワークの開発を支援する。
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