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인용수 26
·2022
Rate-compatible multi-edge type low-density parity-check code ensembles for continuous-variable quantum key distribution systems
Suhwang Jeong, Hyun-Woo Jung, Jeongseok Ha
IF 7.6 (2022) npj Quantum Information
초록

본 논문에서는 연속변수 양자키분배(CV-QKD) 시스템의 정보 조정(Information Reconciliation, IR)을 위해 차수-1 변수 노드를 갖는 속도-호환(punctured) 다중-에지 타입 저밀도 패리티 검사(MET-LDPC) 코드 앙상블의 설계 규칙을 제안한다. 속도 호환성에 더하여, 본 설계 규칙은 저율에서 MET-LDPC 코드의 기술적 난제로 알려져 왔던 높은 에러 플로어 문제를 효과적으로 해결한다. 따라서 제안된 설계 규칙은 역치(threshold) 및 저오류율(low-error-rate) 영역 모두에서 우수한 성능을 갖는 속도-호환 MET-LDPC 코드를 구현할 수 있게 한다. 제안된 설계 규칙에 따른 속도 호환성과 개선된 에러율 성능은 CV-QKD 시스템의 IR 효율을 유의미하게 향상시킨다. 성능 향상은, 본 연구에서 제안한 설계 규칙 및 기존 설계 규칙으로 최적화된 앙상블을 갖는 MET-LDPC 코드를 사용하는 IR 방식의 복잡도(complexity)와 비밀 키 레이트(secret key rate)를 비교함으로써 확인하였다. 특히, 양의 비밀성 비율(positive secrecy rate)이 1.44배 증가하였고, 최대 비밀 키 레이트는 기존 설계 규칙에 비해 2.10배 향상되었다. 이러한 비교는, 제안된 설계 규칙으로 최적화된 코드 앙상블을 이용해 구성한 속도-호환 MET-LDPC 코드를 채택함으로써 복잡도와 비밀 키 레이트 모두에서 IR 방식이 급격한 성능 개선을 달성할 수 있음을 명확히 보여준다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
Low-density parity-check codeQuantum key distributionComputer scienceAlgorithmKey (lock)Code rateMathematicsQuantumDecoding methods
타입
Article
IF / 인용수
7.6 / 26
게재 연도
2022