論文の概要: Quantum-enhanced physical-layer threat detection in metropolitan-scale fiber networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.10799v1
• Date: Sun, 12 Jul 2026 15:14:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-14 15:40:48.543488
• Title: Quantum-enhanced physical-layer threat detection in metropolitan-scale fiber networks
• Title（参考訳）: 大都市規模ファイバネットワークにおける量子強化物理層脅威検出
• Abstract要約: ネットワークセキュリティは量子技術の鍵となる応用として広く認識されている。 物理層への全ての量子介入を封じ込めた代替戦略を提案する。 これは、量子的特徴と古典的な情報を同一の光学場に直接埋め込むことによって達成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0467332472755915
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Network security is widely recognized as a key application of quantum technology. However, its large-scale deployment is hindered by the need for tight coordination between fundamentally different quantum and classical processing steps in conventional protocols. This requirement introduces strong cross-layer interdependencies that conflict with the modular, layered architectures enabling scalability in modern communication networks. Here, we present an alternative strategy that confines all quantum interventions to the physical layer and remains transparently compatible with existing network abstractions. This is achieved by directly embedding quantum features and classical information within the same optical field using bright squeezed light. Physical-layer signals are analyzed using a cumulative sum (CUSUM) method to enable quantum-enhanced threat detection. We validate the practicality of this approach through field deployment over a metropolitan-scale fiber network and further demonstrate network-level security functionalities enabled by physical-layer quantum-enhanced thread detection. These results establish a practical, scalable framework for seamlessly integrating quantum-enhanced security into large-scale communication infrastructure.
• Abstract（参考訳）: ネットワークセキュリティは量子技術の鍵となる応用として広く認識されている。 しかし、その大規模展開は、従来のプロトコルにおいて、根本的に異なる量子と古典的な処理ステップの緊密な調整の必要性によって妨げられている。 この要件は、現代的な通信ネットワークにおけるスケーラビリティを実現するためのモジュラー層アーキテクチャと競合する強力な層間相互依存性を導入します。 ここでは、物理層への全ての量子介入を封じ込め、既存のネットワーク抽象化と透過的に互換性を保った代替戦略を提案する。 これは、量子的特徴と古典的な情報を、明るいシャープな光を使って同じ光学領域に直接埋め込むことによって達成される。 物理層信号は累積和(CUSUM)法を用いて解析し、量子強調脅威検出を可能にする。 本稿では,大都市圏のファイバネットワーク上でのフィールド展開による本手法の実用性を検証するとともに,物理層量子強調スレッド検出によるネットワークレベルのセキュリティ機能をさらに実証する。 これらの結果は、量子化されたセキュリティを大規模通信インフラにシームレスに統合するための実用的でスケーラブルなフレームワークを確立する。

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