Distribución de claves µm cuánticas basadas en entrelazamiento codificado por bin de frecuencia en una red multiplexada de frecuencia reconfigurable

Anahita Khodadad Kashi y Michael Kues

Abstracto

Las redes cuánticas µm a gran escala requieren soluciones dinámicas y eficientes en el uso de recursos para reducir la complejidad del sistema con seguridad y rendimiento mantenidos para soportar un creciente número de µm de usuarios a grandes distancias. Los esquemas de codificación actuales, incluyendo intervalos de tiempo, polarización y momento angular orbital µm , adolecen de falta de reconfigurabilidad y, por lo tanto, de problemas de escalabilidad. Aquí, demostramos la implementación por primera vez de una distribución de claves cuánticas µm basada en entrelazamiento codificado por intervalos de frecuencia y una distribución reconfigurable de entrelazamiento utilizando codificación por intervalos de frecuencia. Específicamente, demostramos un novedoso módulo analizador de base de intervalos de frecuencia escalable que permite una selección de base aleatoria pasiva como un paso crucial en los protocolos cuánticos µm y, lo que es más importante, equipa a cadactocon un soloctoen lugar de cuatro. Esto minimiza enormemente la sobrecarga de recursos, reduce la contribución del conteo oscuro, la vulnerabilidad a los ataques de canal lateralctodetector y el desequilibrio delcto, proporcionando así una seguridad mejorada. Nuestro enfoque ofrece una capacidad de multiplexación de frecuencia adaptativa para aumentar el número de canales µm sin sobrecarga de hardware, lo que permite una mayor tasa de claves secretas y operaciones multiusuario reconfigurables. En perspectiva, nuestro enfoque permite la distribución dinámica de claves quant µm con minimización de recursos entre múltiples usuarios en diversas topologías de red y facilita la escalabilidad a redes quant µm a gran escala.