論文の概要: Analytical Model of Clock Drift in Quantum Key Distribution and a Simple Synchronization Algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26705v1
- Date: Tue, 26 May 2026 08:46:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-27 17:51:41.764829
- Title: Analytical Model of Clock Drift in Quantum Key Distribution and a Simple Synchronization Algorithm
- Title（参考訳）: 量子鍵分布におけるクロックドリフトの解析モデルと簡単な同期アルゴリズム
- Authors: Loïc Millet, Boris Korzh, Rob Thew, Gianluca Boso,
- Abstract要約: 送信機と受信機のクロック間の周波数ミスマッチが量子鍵分布における量子ビット誤り率にどのように影響するかを示す。
我々のアルゴリズムは、検出タイムスタンプから直接、周波数ミスマッチとタイムオフセットの変動を継続的に補償する。
我々は16km大都市圏ネットワークで100km以上の繊維と24時間にわたる連続運転のキー交換を成功させることで,我々のアプローチを検証する。
- 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: Clock synchronization is critical for maintaining low error rates in quantum key distribution. Here, we describe how a frequency mismatch between the transmitter and receiver clocks affects the quantum bit error rate in quantum key distribution, and derive from this model a simple synchronization algorithm together with clock stability requirements for practical operation. Our algorithm continuously compensates for both frequency mismatch and time-offset fluctuations directly from detection timestamps. It does not require a dedicated synchronization channel or auxiliary qubit sequence, converges from a large frequency mismatch within approximately one second of photon acquisition, and remains effective in low-photon-count regimes (more than 30 dB of channel loss) using standard hardware. We validate our approach by demonstrating successful key exchange over 100 km of fiber and continuous operation over 24 hours in a 16 km metropolitan network using commercial systems, with performance equivalent to using a service channel for clock synchronization.
- Abstract（参考訳）: クロック同期は量子鍵分布における低エラー率を維持するために重要である。
本稿では,送信機と受信機のクロック間の周波数ミスマッチが量子鍵分布における量子ビット誤り率にどのように影響するかを述べる。
我々のアルゴリズムは、検出タイムスタンプから直接、周波数ミスマッチとタイムオフセットの変動を継続的に補償する。
専用の同期チャネルや補助量子ビットシーケンスは必要とせず、光子取得から約1秒以内に大きな周波数ミスマッチから収束し、標準ハードウェアを使用して低光子数(30dB以上のチャネル損失)で有効である。
商業システムを用いた16km大都市圏ネットワークにおいて,100km以上の鍵交換と24時間にわたる連続運転を成功させることにより,本手法の有効性を実証し,クロック同期のためのサービスチャネルと同等の性能を示す。
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