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01.03.2015 | Ausgabe 3/2015

Quantum Information Processing 3/2015

Finite-key analysis of high-dimensional time–energy entanglement-based quantum key distribution

Zeitschrift:
Quantum Information Processing > Ausgabe 3/2015
Autoren:
Catherine Lee, Jacob Mower, Zheshen Zhang, Jeffrey H. Shapiro, Dirk Englund
Wichtige Hinweise
This work was supported by the DARPA Information in a Photon program, through Grant W911NF-10-1-0416 from the Army Research Office, and the Columbia Optics and Quantum Electronics IGERT under NSF Grant DGE-1069420.

Abstract

We present a security analysis against collective attacks for a time–energy entanglement-based quantum key distribution protocol, given the practical constraints of single-photon detector efficiency, channel loss, and finite-key considerations. We find a positive secure-key capacity when the key length increases beyond \(10^{4}\) for eight-dimensional systems. The minimum key length required is reduced by the ability to post-select on coincident single-photon detection events. Including finite-key effects, we show the ability to establish a shared secret key over a 200 km fiber link.

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