Supresión de ruido de atenuación en la distribución cuántica de claves de variable continua mediada por satélite a través de la clusterización
Autores: Zuo, Zhiyue; Peng, Wenqi; Xian, Hui; Jiang, Wenqi; Luo, Hao; Xiong, Sha; Guo, Ying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Supresión de ruido de atenuación en la distribución cuántica de claves de variable continua mediada por satélite a través de la clusterización
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Satélite
Distribución cuántica de clave de variables continuas
CV-QKD
Ruido de desvanecimiento
Método de clusterización
Análisis de seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El protocolo de distribución cuántica de claves de variables continuas (CV-QKD) mediado por satélite, que se basa en componentes de telecomunicaciones listos para usar, tiene el potencial de crear una red de comunicación cuántica global con operación las 24 horas del día. Sin embargo, las fluctuaciones de la transmitancia de los enlaces mediados por satélite provocan que el estado cuántico llegado muestre una propiedad no gaussiana, lo que introduce un ruido adicional de desvanecimiento en el análisis de seguridad y limita la tasa de clave secreta del protocolo. Aquí, consideramos el método de clusterización para el postprocesamiento de datos con el fin de suprimir el ruido de desvanecimiento en escenarios de enlace descendente y ascendente, donde los datos de medición se dividen en varios grupos, y realizamos el análisis de seguridad por separado. En particular, establecemos los límites superiores e inferiores óptimos de cada grupo en función de la distribución de probabilidad de transmitancia (PDT), al mismo tiempo que encontramos un número óptimo de grupos para equilibrar el ruido de desvanecimiento y el efecto componible de tamaño finito. El análisis numérico muestra que el método propuesto puede mejorar la tasa componible de tamaño finito cuando el ruido de desvanecimiento es lo suficientemente grande, incluso con solo dos grupos. Además, un sistema de CV-QKD de alta velocidad con una mayor frecuencia de preparación y detección de señales puede extender el método propuesto para funcionar en el caso de un menor ruido de desvanecimiento.
Descripción
El protocolo de distribución cuántica de claves de variables continuas (CV-QKD) mediado por satélite, que se basa en componentes de telecomunicaciones listos para usar, tiene el potencial de crear una red de comunicación cuántica global con operación las 24 horas del día. Sin embargo, las fluctuaciones de la transmitancia de los enlaces mediados por satélite provocan que el estado cuántico llegado muestre una propiedad no gaussiana, lo que introduce un ruido adicional de desvanecimiento en el análisis de seguridad y limita la tasa de clave secreta del protocolo. Aquí, consideramos el método de clusterización para el postprocesamiento de datos con el fin de suprimir el ruido de desvanecimiento en escenarios de enlace descendente y ascendente, donde los datos de medición se dividen en varios grupos, y realizamos el análisis de seguridad por separado. En particular, establecemos los límites superiores e inferiores óptimos de cada grupo en función de la distribución de probabilidad de transmitancia (PDT), al mismo tiempo que encontramos un número óptimo de grupos para equilibrar el ruido de desvanecimiento y el efecto componible de tamaño finito. El análisis numérico muestra que el método propuesto puede mejorar la tasa componible de tamaño finito cuando el ruido de desvanecimiento es lo suficientemente grande, incluso con solo dos grupos. Además, un sistema de CV-QKD de alta velocidad con una mayor frecuencia de preparación y detección de señales puede extender el método propuesto para funcionar en el caso de un menor ruido de desvanecimiento.