論文の概要: From Received Power to Certified Secret Keys: A General Method for Bridging Classical FSO Link Budgets and Decoy-State QKD
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.30874v1
- Date: Fri, 25 Sep 2026 06:32:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.257555
- Title: From Received Power to Certified Secret Keys: A General Method for Bridging Classical FSO Link Budgets and Decoy-State QKD
- Title(参考訳): 受信電力から認証秘密鍵へ:古典的FSOリンク予算とデコイ状態QKDをブリッジするための一般的な方法
- Abstract要約: 本稿では,古典的自由空間光リンク予算から位相ランダム化弱コヒーレントパルスBB84への展開非依存インタフェースを提案する。
このフレームワークは、確立されたセキュリティツールを、新しいセキュリティ証明や普遍的な範囲を主張することなく、エンジニアリング手順に統合する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.16244541005112745
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Received optical power determines photon arrival flux, but photon arrival flux does not certify a quantum key. This paper gives a deployment-independent interface from a classical free-space optical (FSO) link budget to phase-randomized weak coherent pulse BB84, decoy-state estimation, and composable finite-key postprocessing. The channel interface separates geometric collection, atmospheric extinction, residual pointing, and detector efficiency, and states when common geometric and pointing expressions are approximations. The finite-key output follows the decoy-state analysis of Lim et al., with key- and test-basis counts estimated separately and an infinite-decoy asymptotic reference. The numerical study covers a five-level attenuation sweep, basis- and vacuum-probability sensitivities, a conditional Chernoff comparison, and integer-count Monte Carlo. For $3.33 \times 10^8$ emitted pulses, the Hoeffding-based predicted one-kilobit-per-second distance limits are 2.727, 1.883, 1.472, 1.236, and 0.962 km from very clear to dense-fog parameterizations. These are conditional performance predictions, not experimental security certificates. Satellite, drone, high-altitude-platform, terrestrial, and train links enter through the same interface but require their own propagation, acquisition, and device inputs. The framework integrates established security tools into an engineering procedure without claiming a new security proof or a universal range.
- Abstract(参考訳): 受信光パワーは光子到着フラックスを決定するが、光子到着フラックスは量子鍵を認証しない。
本稿では、古典的自由空間光(FSO)リンク予算から位相ランダム化弱コヒーレントパルスBB84、デコイ状態推定、構成可能な有限鍵後処理への展開非依存インタフェースを提案する。
チャネルインターフェースは、幾何学的収集、大気の絶滅、残留ポインティング、検出器効率、および一般的な幾何学的およびポインティング表現が近似である状態とを分離する。
有限キー出力は、Lim et al のデコイ状態解析に従っており、鍵およびテスト基底は別々に推定され、無限デコイ漸近参照である。
この数値研究は、5レベル減衰のスイープ、基底および真空確率の感度、条件付きチャーノフ比較、および整数数モンテカルロをカバーしている。
3.33 \times 10^8$のパルスに対して、ホーフディングベースの予測1キロビット/秒距離制限は2.727, 1.883, 1.472, 1.236, 0.962 kmである。
これらは条件付きパフォーマンス予測であり、試験的なセキュリティ証明書ではない。
衛星、ドローン、高高度プラットフォーム、地上、および列車のリンクは、同じインターフェースを介して入力されるが、独自の伝搬、取得、デバイス入力が必要である。
このフレームワークは、確立されたセキュリティツールを、新しいセキュリティ証明や普遍的な範囲を主張することなく、エンジニアリング手順に統合する。
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