論文の概要: Phase-correlation-free quantum key distribution source operating at gigahertz rates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.04947v1
• Date: Wed, 03 Jun 2026 14:35:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-04 20:44:18.83057
• Title: Phase-correlation-free quantum key distribution source operating at gigahertz rates
• Title（参考訳）: ギガヘルツレートで動作する位相相関フリー量子鍵分布源
• Authors: Shashank Kumar, Alessandro Marcomini, Loïc Millet, Towsif Taher, Aurélien Cavalié, Raphael Houlmann, David Cabrerizo, Gianluca Boso, Marcos Curty, Rob Thew, Boris Korzh,
• Abstract要約: 我々は、Cバンドで動作する超発光発光ダイオード(SLED)に基づく1.25GHzの位相ランダム化QKD光源を提案する。 ソースは$sim100$ ps光パルスを生成し、400$psのパルスとパルスを分離し、高速なタイムビン符号化と互換性がある。 この研究は、高速準備・測定QKDシステムのためのスケーラブルなSLEDベースのプラットフォームを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.080390530541084
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Phase randomization is essential for the security of practical decoy-state quantum key distribution (QKD) systems. Commonly, implementations rely on laser sources which are either actively phase-randomized, or gain-switched. However, at high repetition rates these show correlations, which can ultimately compromise security and performance. We present a 1.25 GHz phase-randomized QKD source based on a super-luminescent light emitting diode (SLED) operating in the C-band as a compact and cost-effective alternative. The source generates $\sim100$ ps optical pulses with $400$ ps pulse-to-pulse separation, compatible with high-speed time-bin encoding. Interferometric measurements demonstrate $>99\%$ visibility between adjacent time bins, confirming strong first-order coherence within the same quantum signals, while the spontaneous-emission-driven nature of the SLED ensures intrinsic global phase randomization between adjacent signals. This work establishes a scalable SLED-based platform for high-speed prepare-and-measure QKD systems.
• Abstract（参考訳）: 位相ランダム化は実用デコイ状態量子鍵分布(QKD)システムのセキュリティに不可欠である。 一般的に実装は、位相ランダム化またはゲインスイッチングされたレーザー源に依存している。 しかし、これらは高い繰り返し率で相関を示し、最終的にセキュリティとパフォーマンスを損なう可能性がある。 我々は、Cバンドで動作する超発光発光ダイオード(SLED)に基づく1.25GHzの位相ランダム化QKDソースを、コンパクトで費用対効果の高い代替手段として提示する。 ソースは400$psのパルスとパルスを分離した$\sim100$psの光パルスを生成し、高速なタイムビン符号化と互換性がある。 干渉計による測定では、隣接する時間ビン間の可視性は$>99\%であり、同じ量子信号内で強い一階コヒーレンスを確認でき、一方、SLEDの自然放出駆動特性は、隣接する信号間の固有の大域的位相ランダム化を保証する。 この研究は、高速準備・測定QKDシステムのためのスケーラブルなSLEDベースのプラットフォームを確立する。

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