Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 12/2015

01.12.2015

Measurement-device-independent quantum key distribution with q-plate

verfasst von: Dong Chen, Zhao Shang-Hong, Sun Ying

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 12/2015

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The original measurement-device-independent quantum key distribution is reviewed and a modified protocol using rotation invariant photonic state is proposed. A hybrid encoding approach combined polarization qubit with orbit angular momentum qubit is adopted to overcome the polarization misalignment associated with random rotations in long-distance quantum key distribution. The initial encoding and final decoding of information in our MDI-QKD implementation protocol can be conveniently performed in the polarization space, while the transmission is done in the rotation invariant hybrid space. Our analysis indicates that both the secure key rate and transmission distance can be improved with our modified protocol owing to the lower quantum bit error rate. Furthermore, our hybrid encoding approach only needs to insert four q-plates in practical experiment and to overcome the polarization misalignment problem mentioned above without including any feedback control.
Vorheriger Artikel Towards secure quantum key distribution protocol for wireless LANs: a hybrid approach
Nächster Artikel Optimal joint remote state preparation of equatorial states

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Bennett, C.H., Brassard, G.: Quantum cryptography. In: Proceedings of the IEEE International Conference Computers, Systems and Signal Processing, pp. 175–179. IEEE, New York (1984)
2.
Shor, P.W., Preskill, J.: Simple proof of security of the BB84 quantum key distribution protocol. Phys. Rev. Lett. 85, 441–444 (2000)CrossRefADS
3.
4.
Gottesman, D., Lo, H.K., Lutkenhaus, N., Preskill, J.: Security of quantum key distribution with imperfect devices. Quantum Inf. Comput. 4, 325–360 (2004)MathSciNetMATH
5.
Lo, H.K., Curty, M., Qi, B.: Measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 108, 130503 (2012)CrossRefADS
6.
Braunstein, S.L., Pirandola, S.: Side-channel-free quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 108, 130502 (2012)CrossRefADS
7.
Ma, X.F., Fung, C.H.F., Razavi, M.: Statistical fluctuation analysis for measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. A 86, 052305 (2012)CrossRefADS
8.
Tamaki, K., Lo, H.K., Fung, C.H.F., Qi, B.: Phase encoding schemes for measurement-device-independent quantum key distribution with basis-dependent flaw. Phys. Rev. A 85, 042307 (2012)CrossRefADS
9.
Ma, X.C., Sun, S.H., Jiang, M.S., Gui, M., Liang, LiM: Gaussian-modulated coherent-state measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. A 89, 042335 (2014)CrossRefADS
10.
Zhang, Y.C., Li, Z.Y., Yu, S., Gu, W.Y., Peng, X., Guo, H.: Continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution using squeezed states. Phys. Rev. A 90, 052325 (2014)CrossRefADS
11.
Rubenok, A., Slater, J.A., Chan, P., Lucio, I., Martinez, Tittel, W.: Real-world two-photon interference and proof-of-principle quantum key distribution immune to detector attacks. Phys. Rev. Lett. 111, 130501 (2014)CrossRef
12.
Ferreira da Silva, T., Vitoreti, D., Xavier, G.B., do Amaral, G.C., Temporao, G.P., vonder Weid, J.P.: Proof-of-principle demonstration of measurement-device-independent quantum key distribution using polarization qubits. Phys. Rev. A 88, 052303 (2013)CrossRefADS
13.
Liu, Y., Chen, T.Y., Wang, L.J., Liang, H., Shentu, G.L., Wang, J., Cui, K., Yin, H.L., Liu, N.L., Li, L., et al.: Experimental measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 111, 130502 (2013)CrossRefADS
14.
Tang, Z., Liao, Z., Xu, F., Qi, B., Qian, L., Lo, H.K.: Experimental demonstration of polarization encoding measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 112, 190503 (2013)CrossRef
15.
Pirandola, S., Ottaviani, C., Spedalieri, G., Weedbrook, C., Braunstein, S.L., Lloyd, S., Gehring, T., Jacobasen, C.S., Andersen, U.L.: High-rate quantum cryptography in untrusted networks. Nat. Photonics 9, 397–402 (2015)CrossRefADS
16.
Xu, F.H., Curty, M., Qi, B., Lo, H.K.: Practical aspects of measurement-device-independent quantum key distribution. New J. Phys. 15, 113007 (2013)CrossRefADS
17.
Aolita, L., Walborn, S.: Quantum communication without alignment using multiple-qubit single-photon states. Phys. Rev. Lett. 98, 100501 (2007)CrossRefADS
18.
19.
Wabnig, J., Bitauld, D., Li, H.W., Laing, A., O’Brien, J.L., Niskanen, O.: Demonstration of free-space reference frame independent quantum key distribution. New J. Phys. 15, 073001 (2013)CrossRefADS
20.
Vallone, G., Ambrosio, V.D., Sponselli, A., Slussarenko, S., Marrucci, L., Sciarrino, F., Villoresi, P.: Free-space quantum key distribution by rotation-invariant twisted photons. Phys. Rev. Lett. 113, 060503 (2013)CrossRef
21.
Ambrosio, V.D., Nagali, E., Walborn, S.P., Aolita, L., Slussarenko, S., Marrucci, L., Sciarrino, F.: Complete experimental toolbox for alignment-free quantum communication. Nat. Commun. 3, 961 (2012)CrossRef
22.
Laing, Scarani, V., Rarity, J.G., O’Brien, J.L.: Reference-frame-independent quantum key distribution. Phys. Rev. A 82, 012304 (2010)CrossRefADS
23.
Marrucci, L., Manzo, C., Paparo, D.: Optical spin-to-orbital angular momentum conversion in inhomogeneous anisotropic media. Phys. Rev. Lett. 96, 1163905 (2006)CrossRef
24.
Marrucci, L., Karimi, E., Slussareko, S., Piccirillo, B., Santamato, E., Nagali, E., Sciarrino, F.: Spin-to-orbital conversion of the angular momentum of light and its classical and quantum applications. J. Opt. 13, 064001 (2011)CrossRefADS
25.
Slussarenko, S., Murauski, A., Du, T., Chigrinov, V., Marrucci, L., Santamato, E.: Tunable liquid crystal q-plates with arbitrary topological charge. Opt. Exp. 19, 4085–4090 (2011)CrossRefADS
26.
Kok, P., Munro, W.J., Nemoto, K., Ralph, T.C., Dowling, J.P., Milburn, G.: Linear optical quantum computing with photonic qubits. Rev. Mod. Phys. 79, 135 (2007)CrossRefADS
27.
Ma, X.F., Razavi, M.: Alternative schemes for measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. A 86, 062319 (2012)CrossRefADS
Metadaten
Titel
Measurement-device-independent quantum key distribution with q-plate
verfasst von
Dong Chen
Zhao Shang-Hong
Sun Ying
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-015-1147-1

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2015

Quantum Information Processing 12/2015 Zur Ausgabe

OriginalPaper

Challenges of adiabatic quantum evaluation of NAND trees

OriginalPaper

Deterministic transfer of multiqubit GHZ entangled states and quantum secret sharing between different cavities

OriginalPaper

Note on maximally entangled Eisert–Lewenstein–Wilkens quantum games

OriginalPaper

Maximal entanglement concentration for a set of -qubit states

OriginalPaper

Towards secure quantum key distribution protocol for wireless LANs: a hybrid approach

OriginalPaper

Cryptanalysis and improvement of quantum private comparison of equality protocol without a third party

Neuer Inhalt

    Bildnachweise