論文の概要: Multiplexing of Continuous-Variable and Discrete-Variable Quantum Key Distribution Systems over Fibered and Free-Space Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.19745v1
• Date: Thu, 20 Aug 2026 07:43:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.486355
• Title: Multiplexing of Continuous-Variable and Discrete-Variable Quantum Key Distribution Systems over Fibered and Free-Space Channels
• Title（参考訳）: 連続可変かつ離散可変な量子鍵分布系のファイバーチャネルおよび自由空間チャネル上での多重化
• Abstract要約: 2つの独立CV-およびDV-QKDシステムの共通光チャネル上での同時動作を報告した。 ファイバでは、2つの系が期待される相補性を示し、7.56dBのチャネル損失で交差する。 全ての構成において、QBERにおける測定可能な多重化によるペナルティや過剰ノイズは観測されない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10486135378491268
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Future quantum communication infrastructures will need to serve heterogeneous users on shared physical channels: short-range, high-throughput links favor Continuous-Variable Quantum Key Distribution (CV-QKD), while long-reach, high-loss links remain the domain of Discrete-Variable QKD (DV-QKD). Wavelength-division multiplexing (WDM) of the two protocols on a common channel would address both regimes simultaneously, but their markedly different noise sensitivities make coexistence non-trivial and, to date, experimentally untested. Here we report the first simultaneous operation of two independent CV- and DV-QKD systems on a common optical channel, using standard C-band DWDM filters at 1550.12 nm (CV) and 1545.32 nm (DV). We demonstrate joint operation on both optical fiber and a 620 m urban daylight free-space link. On fiber, the two systems exhibit the expected complementarity, crossing over at 7.56 dB of channel loss where both deliver $\sim$1.43 Mbit/s; in daylight free-space, both sustain Mbit/s key rates under time-varying atmospheric attenuation. Across all configurations we observe no measurable multiplexing-induced penalty in QBER or excess noise. These results establish hybrid CV-DV WDM as a practical building block for heterogeneous quantum communication networks, where metropolitan high-throughput users and long-reach backbone links can be served on a single physical infrastructure.
• Abstract（参考訳）: 短距離高スループットリンクは連続可変量子鍵分配(CV-QKD)に好意的だが、長時間の高損失リンクは離散可変QKD(DV-QKD)の領域に留まる。 共通のチャネル上の2つのプロトコルの波長分割多重化(WDM)は、両方のレシエーションに同時に対処するが、それらの明らかに異なるノイズ感度は共存を非自明にし、現在まで実験的に検証されていない。 本稿では、標準CバンドDWDMフィルタを1550.12 nm (CV) と1545.32 nm (DV) の2つの独立CV-およびDV-QKDシステムの同時動作について報告する。 我々は,光ファイバーと620m都市型昼光自由空間リンクのジョイント操作を実証した。 ファイバでは、2つのシステムは相補性を示し、7.56dBのチャネル損失があり、どちらも$\sim$1.43 Mbit/sを提供する。 全ての構成において、QBERにおける測定可能な多重化によるペナルティや過剰ノイズは観測されない。 これらの結果は、大都市圏の高スループットユーザと長いバックボーンリンクを単一の物理インフラで提供可能な、異種量子通信ネットワークの実用的な構築ブロックとして、ハイブリッドCV-DV WDMを確立した。

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