Decoy-State Quant µm Key Distribution über 227 km mit einer frequenzkonvertierten Telekommunikations-Einzelphotonenquelle

Frederik Brooke Barnes, Roberto G. Pousa, Christopher L. Morrison, Zhe Xian Koong, Joseph Ho, Francesco Graffitti, John Jeffers, Daniel KL Oi, Brian D. Gerardot et al.

Abstrakt

Wir implementieren ein Quanten- µm -Schlüsselverteilungsverfahren mit Köderzuständen unter Verwendung einer Telekommunikations-C-Band-Einzelemitterquelle. Die Köderzustände werden durch Variation der optischen Anregung des Quanten µm -Emitters erzeugt, um die Photon-n µm -Faserverteilung zu modulieren. Wir präsentieren eine Analyse unseres Verfahrens basierend auf bestehenden Sicherheitsbeweisen, die die Berechnung geheimer Schlüsselraten einschließlich endlicher Schlüsseleffekte ermöglicht. Dies erlaubt es uns, mit einer realistischen Einzelphotonenquelle positive geheime Schlüsselraten mit unserem Verfahren über 227 km Glasfaser zu demonstrieren, was einer um eine Größenordnung höheren Verlusttoleranz als bei Verfahren ohne Köderzustände entspricht. Dieser Artikel erweitert das Anwendungsgebiet von Einzelphotonenquellen in zukünftigen Quanten- µm -Netzwerken, indem er die Quanten- µm -Schlüsselverteilung über große Entfernungen mit realistischen Einzelphotonenreinheiten ermöglicht.