論文の概要: Deployed trusted-node quantum key distribution over 300 km with a multi-core fiber access link
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06107v1
- Date: Thu, 04 Jun 2026 12:53:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.795755
- Title: Deployed trusted-node quantum key distribution over 300 km with a multi-core fiber access link
- Title（参考訳）: マルチコアファイバアクセスリンクを用いた300km以上の信頼ノード量子鍵分布の展開
- Authors: Martin Clason, Joakim Argillander, Didrik Bergström, Daniel Spegel-Lexne, Giulio Foletto, Ashraf El Hassan, Mohamed Bourennane, Onur Günlü, Katia Gallo, Rui Lin, Guilherme B. Xavier,
- Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)は、現実的な通信ネットワークへの展開においてますます検討されている。
ここでは、スウェーデン国立量子通信インフラのLinkping Universityとストックホルムハブ間の信頼ノードQKDを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.8015208893445385
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum key distribution (QKD) is increasingly considered for deployment in realistic communication networks, where long distances, heterogeneous fiber infrastructure, and coexistence with classical traffic present substantial challenges. Here, we demonstrate trusted-node QKD between Linköping University and the Stockholm hub of the Swedish national quantum communication infrastructure over 270 km of deployed single-mode fiber, extended by a 33 km multi-core fiber (MCF) segment emulating a metropolitan access link, for a total distance of 303 km. The two sub-links use commercial QKD systems whose receivers are interfaced with external superconducting nanowire single-photon detectors, enabling operation at losses beyond those supported by standard internal gated-mode detectors. We operate the link while actively switching the QKD channel between two MCF cores, with co-propagating Ethernet traffic and injected broadband optical noise in the other cores. The results demonstrate the integration of commercial QKD into demanding, dynamically reconfigurable fiber infrastructure relevant to future hybrid quantum-classical networks. Finally, using the generated secret keys, we illustrate how limited and time-varying QKD throughput affects one-time-pad-protected image transmission: image fidelity depends strongly on the available QKD-generated key budget and the choice of compression algorithm, highlighting application-level challenges for QKD-based encryption in realistic scenarios.
- Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は、長距離通信や異種繊維のインフラ、古典的なトラフィックとの共存など、現実的な通信ネットワークへの展開がますます検討されている。
ここでは、Linköping大学とスウェーデン国立量子通信インフラのストックホルムハブ間の信頼ノードQKDを、33kmのマルチコアファイバ(MCF)セグメントで拡張し、大都市アクセスリンクをエミュレートした。
2つのサブリンクは、外部の超伝導ナノワイヤ単光子検出器と接続された商用QKDシステムを使用しており、通常の内部ゲートモード検出器がサポートしているもの以上の損失で動作することができる。
2つのMCFコア間でQKDチャネルを積極的に切り替えながらリンクを動作し、イーサネットトラフィックと他のコアにブロードバンド光ノイズを注入する。
その結果、将来のハイブリッド量子古典ネットワークに関連する動的に再構成可能な繊維インフラへの商用QKDの統合が実証された。
最後に、生成した秘密鍵を用いて、制限および時間変化のQKDスループットが、ワンタイムパッド保護された画像伝送にどのように影響するかを示す:画像の忠実度は、利用可能なQKD生成キー予算と圧縮アルゴリズムの選択に強く依存し、現実的なシナリオにおけるQKDベースの暗号化におけるアプリケーションレベルの課題を強調している。
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