論文の概要: Temporal trade-offs in high-dimensional entanglement: a comprehensive noise model for optimal time-bin QKD protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.35488v1
- Date: Mon, 28 Sep 2026 16:00:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-02 04:58:12.986756
- Title: Temporal trade-offs in high-dimensional entanglement: a comprehensive noise model for optimal time-bin QKD protocols
- Title（参考訳）: 高次元絡み合いにおける時間的トレードオフ--最適時間ビンQKDプロトコルのための包括的ノイズモデル
- Abstract要約: 低次元の符号化された光子や高次元の光子を送信した方が良いだろうか?
本稿では,すべての関連するパラメータを組み込んだフレキシブルノイズモデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.99844472131922
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-dimensional time-bin entanglement is known for having high potential for quantum key distribution (QKD) applications, being easily implementable, robust and may offer better keyrates than simple qubit protocols. The temporal encoding, combined with limited clock resolution, however, implies a trade-off: Is it better to send more low-dimensionally encoded photons or few high-dimensional ones? Answering this question presents a hard challenge as it depends on the entire context of the protocol, including the production rates, losses, dark counts, timing jitters and many more. We answer this question for single Franson based interferometers and asymptotic key rate and shared entanglement as main figures of merit. We present a flexible noise model incorporating all relevant parameters and find that there are indeed regions where high-dimensional encoding still outperforms any qubit based version when the pair arrival rate is limited, for instance through loss or limited pump power.
- Abstract（参考訳）: 高次元の時間ビン絡み合いは量子鍵分布(QKD)アプリケーションに高い可能性を持つことで知られており、実装が容易で堅牢であり、単純な量子ビットプロトコルよりも優れた鍵レートを提供する可能性がある。
しかし、時間的エンコーディングとクロック解像度の制限はトレードオフを意味する:低次元のエンコードされた光子や高次元の光子を送信した方が良いだろうか?
この質問に対する回答は、生産率、損失、暗カウント、タイミングジッタなど、プロトコルのコンテキスト全体に依存するため、難しい問題である。
単一フランソン型干渉計と漸近性鍵レートと共有絡み合いを主図形として,この問題に答える。
本稿では,全ての関連するパラメータを組み込んだフレキシブルノイズモデルを提案し,高次元符号化が,例えば損失やポンプパワーの制限などにより,ペア到着率が制限された場合にも,どの量子ビット版よりも優れた領域が存在することを示した。
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