論文の概要: A Directly Modulated Laser Platform for High-Dimensional Quantum Key Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12819v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 09:20:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:12.019759
- Title: A Directly Modulated Laser Platform for High-Dimensional Quantum Key Distribution
- Title（参考訳）: 高次元量子鍵分布のための直接変調レーザープラットフォーム
- Authors: Yang Zhou, Xing-Yu Zhou, Shu-Fan Wu, Qiang Zeng, Zhi-Liang Yuan, Qin Wang,
- Abstract要約: HD-QKDは、バイナリエンコードされたQKDを超える秘密鍵レートを高めるための有望なアプローチを提供する。
そこで我々は,HD-QKDのための直接変調レーザプラットフォームを設計し,実験的に実現した。
我々は,HD-QKDの伝送距離250kmを実現し,長距離量子通信の実現可能性を示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.695401142457266
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-dimensional quantum key distribution (HD-QKD) offers a promising approach to enhance secret key rates beyond conventional binary-encoded QKD, addressing the growing demand for secure data transmission. However, the practical application of most HD-QKD systems has been hindered by their complexity, as they require the preparation and detection of quantum states in large Hilbert spaces. Here, we design and experimentally realize a directly modulated laser platform for HD-QKD. It operates at a repetition rate of 312.5 MHz, yielding a remarkably simple and scalable architecture. Through which, we achieve a record transmission distance of 250 km for HD-QKD, demonstrating its feasibility for long-distance quantum communication. Furthermore, we witness that the four-dimensional states outperform their two-dimensional counterpart in secret key rate, highlighting the practical advantage of high-dimensional encoding. This simple and scalable approach shows strong potential for chip-scale integration.
- Abstract（参考訳）: 高次元量子鍵分布(HD-QKD)は、従来のバイナリ符号化QKDを超える秘密鍵レートを高めるための有望なアプローチを提供する。
しかし、ほとんどのHD-QKDシステムの実用的応用は、大きなヒルベルト空間における量子状態の準備と検出を必要とするため、その複雑さによって妨げられている。
そこで我々は,HD-QKDのための直接変調レーザプラットフォームを設計し,実験的に実現した。
これは312.5MHzの繰り返し速度で動作し、驚くほどシンプルでスケーラブルなアーキテクチャをもたらす。
そこで,HD-QKDで記録伝送距離250kmを実現し,長距離量子通信の実現可能性を示した。
さらに、4次元状態は秘密鍵レートで2次元状態よりも優れており、高次元符号化の実用的優位性を強調している。
このシンプルでスケーラブルなアプローチは、チップスケールの統合の可能性を強く示している。
関連論文リスト
- Gigabit-rate Quantum Key Distribution on Integrated Photonic Chips [17.76925769483522]
量子鍵分布(QKD)は、量子力学の法則によって保証される情報理論のセキュリティを提供する。
偏光多重化を伴う大都市圏距離10kmにおける秘密鍵レート1.213Gbit/秒を実現する集積シリコンフォトニクスベースのQKDシステムについて報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-11T06:57:16Z) - Practical hybrid PQC-QKD protocols with enhanced security and performance [44.8840598334124]
我々は,量子古典ネットワーク内でQKDとPQCが相互運用するハイブリッドプロトコルを開発した。
特に、それぞれのアプローチの個々の性能に対して、スピードと/またはセキュリティを向上する可能性のある、異なるハイブリッド設計について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-02T00:02:01Z) - Towards efficient and secure quantum-classical communication networks [47.27205216718476]
量子鍵分散(QKD)とポスト量子暗号(PQC)の2つの主要なアプローチがある。
これらのプロトコルの長所と短所を紹介し、それらを組み合わせて、より高いレベルのセキュリティと/またはキー配布の性能向上を実現する方法について検討する。
我々は,量子古典通信ネットワークのためのハイブリッド暗号プロトコルの設計について,さらなる研究を希望する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-01T23:36:19Z) - On High-Dimensional Twin-Field Quantum Key Distribution [1.5397726200777893]
Twin-Field Quantum Key Distribution (QKD) は、単一光子干渉を用いて長距離QKDを実行するQKDプロトコルである。
我々はツインフィールドQKDの本質を定義し、その一般化を高次元へと探求する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-07T11:20:37Z) - A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum
State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。
Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。
他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z) - Towards fully-fledged quantum and classical communication over deployed
fiber with up-conversion module [47.187609203210705]
本稿では,古典光とQKD信号の共伝搬のためのアップコンバージョン支援受信機に基づく新しい手法を提案し,実証する。
提案手法は,従来の受信機に比べて高い耐雑音性を示し,従来の4dB高電力条件下での秘密鍵の分配を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-09T13:52:27Z) - High-dimensional coherent one-way quantum key distribution [0.0]
高次元量子鍵分布(QKD)はセキュアな通信を提供し、QKDプロトコルによって達成可能なものを上回るセキュアな鍵レートを提供する。
既存の高次元QKDプロトコルは、マルチポート干渉計や複数の検出器のような追加の実験資源を必要とする。
本稿では,標準的な2次元システムのハードウェアのみを必要とする任意の次元QKDのための新しいプロトコルを提案し,解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-11T01:06:36Z) - Path-encoded high-dimensional quantum communication over a 2 km
multicore fiber [50.591267188664666]
パス符号化された高次元量子状態の2km長のマルチコアファイバ上での信頼性伝送を実証する。
安定した干渉検出が保証され、低いエラー率と秘密鍵レートの6.3Mbit/sの生成が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-10T11:02:45Z) - Efficient time-bin encoding for practical high-dimensional quantum key
distribution [0.0]
高次元量子鍵分布(QKD)は、情報理論の安全な通信を実現する。
ファイバーベース4次元QKDの時間と位相エンコーディングと1次元デコイ状態技術を用いた新しい手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-07T15:51:29Z)
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。