論文の概要: Field demonstration of a self-contained 10 km mobile-to-ground quantum network node via common-aperture co-propagation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.27427v1
- Date: Tue, 20 Oct 2026 00:28:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.558822
- Title: Field demonstration of a self-contained 10 km mobile-to-ground quantum network node via common-aperture co-propagation
- Title（参考訳）: 共役共役による10km移動型量子ネットワークノードのフィールド実証
- Abstract要約: 我々は、デコイ状態BB84量子鍵分布(QKD)を同時にサポートする二重機能、共通開口自由空間光学系を実証する。
これは完全に統合された共通開口アーキテクチャの最初の実演である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.521006282694725
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we demonstrate a dual-function, common-aperture free-space optical system that simultaneously supports decoy-state BB84 quantum key distribution (QKD) at 803 nm and bidirectional classical laser communication at 640/660 nm over a 10.31 km terrestrial link from a mobile platform to a stationary ground station. To the best of our knowledge, this is the first field demonstration of a fully integrated common-aperture architecture where a co-propagating classical optical link simultaneously performs full QKD post-processing and ecrypted payload transmission over a 10 km atmospheric channel. The classical link utilizes Manchester-coded on-off keying (MC-OOK) at 10 MHz, achieving a packet error rate of $\sim$ 0.4 $\%$ (estimated bit error rate (BER) of 3.13 $\times$ 10$^{-5}$) with hardware-based self-synchronization and error-packet retransmission. Over the 10.31 km link, the QKD system achieved an average quantum bit error rate (QBER) of 2.512 $\%$ and an average secret key rate of 644 bps using rate-adaptive low-density parity-check (LDPC) codes. Finally, using the distilled keys, real-time AES-256 encrypted image transmission was executed over the co-aligned classical optical channel, proving the feasibility of a completely self-contained, jam resistant mobile quantum optical network.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,803nmのデコイ状態BB84量子鍵分布(QKD)と,移動プラットフォームから静止地上局への10.31kmの地上リンク上の640/660nmの双方向古典レーザー通信を同時にサポートする,二重機能・共通開口自由空間光学系を実証する。
我々の知る限り、これは完全に統合された共通開口アーキテクチャの最初の実演であり、古典光学リンクは10kmの大気チャネル上で完全なQKD後処理と暗号化ペイロード伝送を同時に行う。
古典的なリンクでは、マンチェスター符号化オンオフキー(MC-OOK)を10MHzで使用し、パケットエラーレートが$\sim$ 0.4$\%$(推定ビットエラーレート(BER)が 3.13$\times$ 10$^{-5}$)、ハードウェアベースの自己同期とエラーパケット再送信を実現している。
10.31kmのリンクで、QKDシステムは平均量子ビット誤り率(QBER)2.512$\%$、平均秘密鍵レート644bpsをレート適応型低密度パリティチェック(LDPC)符号で達成した。
最後に、蒸留キーを用いて、リアルタイムのAES-256暗号化画像伝送が、完全に自己完結したジャム耐性移動量子光学ネットワークの実現可能性を証明するように、協調した古典光学チャネル上で実行された。
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