J 2021

Quantum Key Distribution Overcoming Extreme Noise: Simultaneous Subspace Coding Using High-Dimensional Entanglement

DODA, M., M. HUBER, G. MURTA, Matej PIVOLUSKA, Martin PLESCH et. al.

Základní údaje

Originální název

Quantum Key Distribution Overcoming Extreme Noise: Simultaneous Subspace Coding Using High-Dimensional Entanglement

Autoři

DODA, M., M. HUBER, G. MURTA, Matej PIVOLUSKA (703 Slovensko, garant, domácí), Martin PLESCH (703 Slovensko, domácí) a C. VLACHOU

Vydání

PHYSICAL REVIEW APPLIED, COLLEGE PK, AMER PHYSICAL SOC, 2021, 2331-7019

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.931

Kód RIV

RIV/00216224:14610/21:00121422

Organizační jednotka

Ústav výpočetní techniky

UT WoS

000632394300001

Klíčová slova anglicky

quantum key distribution; qudits

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 4. 2022 13:40, RNDr. Matej Pivoluska, Ph.D.

Anotace

V originále

High-dimensional entanglement promises to increase the information capacity of photons and is now routinely generated, exploiting spatiotemporal degrees of freedom of single photons. A curious feature of these systems is the possibility of certifying entanglement despite strong noise in the data. We show that it is also possible to exploit this noisy high-dimensional entanglement for quantum key distribution by introducing a protocol that uses multiple subspaces of the high-dimensional system simultaneously. Our protocol can be used to establish a secret key even in extremely noisy experimental conditions, where qubit protocols fail. To show that, we analyze the performance of our protocol for noise models that apply to the two most commonly used sources of high-dimensional entanglement: time bins and spatial modes.

Návaznosti

MUNI/G/1596/2019, interní kód MU
Název: Development of algorithms for application of quantum computers in electronic-structure calculations in solid-state physics and chemistry (Akronym: Qubits4PhysChem)
Investor: Masarykova univerzita, Development of algorithms for application of quantum computers in electronic-structure calculations in solid-state physics and chemistry, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty