論文の概要: Reversible photorefractive attack in continuous-variable quantum key distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40155v1
• Date: Thu, 29 Oct 2026 14:36:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-02 08:10:01.731209
• Title: Reversible photorefractive attack in continuous-variable quantum key distribution
• Title（参考訳）: 連続可変量子鍵分布における可逆光屈折攻撃
• Abstract要約: 局所オシレータCV-QKD系における可逆光屈折攻撃。 可逆光屈折応答を利用してCV-QKDの変調校正を妥協する最初のシステムレベルの実験的証拠が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.828315399234835
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) offers information-theoretic security, but device imperfections introduce implementation vulnerabilities. Experimental evidence of the security consequences of transmitter vulnerabilities in continuous-variable QKD (CV-QKD) remains limited. Here, we experimentally investigate a reversible photorefractive attack in a local-local-oscillator CV-QKD system. Moderate blue-light illumination reduces the modulation variance of a lithium-niobate IQ modulator to a stable value without appreciably increasing estimated excess noise. The variance recovers after illumination is removed. We elucidate the underlying physical mechanisms and develop an attack that exploits recovery to compromise modulation calibration. Receiver measurements confirm that the resulting calibration mismatch leads to overestimated channel transmittance and underestimated excess noise. Key rate calculations based on measured parameters yield a positive estimated rate when the correctly calibrated rate is nonpositive. Recovery can also make the preceding manipulation harder to identify through later inspection. This work provides the first system-level experimental evidence that a reversible photorefractive response can be exploited to compromise modulation calibration in CV-QKD. These findings highlight reversible changes in quantum transmitters as a practical security concern, motivating security analyses and protection strategies that account for both optical perturbations and subsequent recovery.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)は情報理論のセキュリティを提供するが、デバイス不完全性は実装上の脆弱性をもたらす。 連続可変QKD(CV-QKD)における送信機脆弱性の安全性に関する実験的な証拠は限られている。 本稿では,ローカルオシレータCV-QKDシステムにおける可逆光屈折攻撃について実験的に検討する。 適度なブルーライト照明は、推定余剰ノイズを増大させることなく、リチウムニオブ酸リチウムIQ変調器の変調分散を安定な値に低減する。 照明が取り除かれた後、分散が回復する。 我々は、その基盤となる物理メカニズムを解明し、リカバリを利用して変調校正を妥協する攻撃を開発する。 受信側測定により、その結果のキャリブレーションミスマッチが過小評価チャネル透過率と過小評価過剰ノイズにつながることを確認した。 測定パラメータに基づく鍵レートの計算は、正しく校正されたレートが非正の場合に正の推定率が得られる。 回復はまた、後の検査を通して前回の操作を識別しにくくする。 この研究は、可逆光屈折応答を利用してCV-QKDの変調校正を妥協する最初のシステムレベルの実験的証拠を提供する。 これらの知見は、量子トランスミッターの可逆的な変化を、光摂動とその後の回復の両方を考慮に入れたセキュリティ分析と保護戦略の動機付けとして、実践的なセキュリティ上の懸念として浮き彫りにしている。

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