Quantum key distribution via frequency translation in a nonlinear optical fiber

Autores
Bonetti, J.; Hernandez, Santiago Martin; Grosz, Diego Fernando
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Proponemos una aplicación simple y original del proceso de translación cuántica de frecuencias en una fibra no lineal a un protocolo BB84 de distribución cuántica de claves. A diferencia de la mayoría de las implementaciones de la distribución cuántica de claves, que utilizan la fase o la polarización de los fotones, codificar la información cuántica en el estado de frecuencia del fotón es inherentemente mas estable frente a fluctuaciones ya sea mecánicas o térmicas sobre medios de transmisión como las fibras ópticas. También mostramos que el esquema propuesto puede escalar naturalmente a alfabetos mas grandes, en particular demostramos la extensión a un alfabeto de 4 símbolos, proporcionando mayor seguridad a aplicaciones de distribución cuántica de claves.
-We propose a simple and original implementation of the BB84 quantum key distribution protocol via aquantum frequency-translation process in a nonlinear optical fiber. Unlike most conventional quantum key distribution implementations, which rely on the photon polarization/phase, encoding quantum information in the photon frequency state is inherently more stable against mechanical and/or thermal fluctuations over transmission media such as optical fibers. We also show the proposed scheme to be naturally expandable to larger character sets, and demonstrate a straightforward extension to a four-character alphabet (qu-quarts), providing enhanced security for quantum key distribution applications.
Fil: Bonetti, J.. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina
Fil: Hernandez, Santiago Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina
Fil: Grosz, Diego Fernando. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Materia
BB84
QUANTUM FREQUENCY TRANSLATION
QUANTUM KEY DISTRIBUTION
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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-We propose a simple and original implementation of the BB84 quantum key distribution protocol via aquantum frequency-translation process in a nonlinear optical fiber. Unlike most conventional quantum key distribution implementations, which rely on the photon polarization/phase, encoding quantum information in the photon frequency state is inherently more stable against mechanical and/or thermal fluctuations over transmission media such as optical fibers. We also show the proposed scheme to be naturally expandable to larger character sets, and demonstrate a straightforward extension to a four-character alphabet (qu-quarts), providing enhanced security for quantum key distribution applications.
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Fil: Grosz, Diego Fernando. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
description Proponemos una aplicación simple y original del proceso de translación cuántica de frecuencias en una fibra no lineal a un protocolo BB84 de distribución cuántica de claves. A diferencia de la mayoría de las implementaciones de la distribución cuántica de claves, que utilizan la fase o la polarización de los fotones, codificar la información cuántica en el estado de frecuencia del fotón es inherentemente mas estable frente a fluctuaciones ya sea mecánicas o térmicas sobre medios de transmisión como las fibras ópticas. También mostramos que el esquema propuesto puede escalar naturalmente a alfabetos mas grandes, en particular demostramos la extensión a un alfabeto de 4 símbolos, proporcionando mayor seguridad a aplicaciones de distribución cuántica de claves.
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