実世界のツインフィールド量子鍵配送における位相ノイズ

概要 本研究では、ツインフィールド量子鍵配送（TF‐QKD）プロトコルの実世界での実装におけるノイズ源の影響を調査し、光子源及び接続ファイバーからの位相ノイズに焦点を当てています。本研究は、レーザーの品質、ネットワークトポロジー、ファイバーの長さ、アームのバランス、検出器の性能が鍵レートの決定において果たす役割を強調しています。驚くべきことに、主要なTF‐QKDプロトコルは異なるメカニズムにもかかわらず、位相ノイズの影響を同様に受けることが明らかになりました。この研究は、狭帯域レーザーと位相制御技術を通じて、2倍以上のデューティサイクル向上を示し、高精度の時間および周波数配信サービスとの潜在的な相乗効果を強調しています。統合と小型化に向かう超安定レーザーは、既存のネットワーク上での機敏なTF‐QKD実装に有望な解決策を提供します。位相ノイズと実際の制約に適切に対処することで、一貫した鍵レートの予測、プロトコル選択、およびレイアウト設計が可能となり、いくつかの国で進行中の量子通信インフラの安全な長距離リンクを確立するために重要です。