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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2020-07-15 15:05 Polar符号の自由空間量子鍵配送への応用に向けた数値的検討 ○山下裕真（名工大）・遠藤寛之（NICT）・藤田紳吾・岡本英二（名工大）・竹中秀樹・豊嶋守生（NICT）  SAT2020-5 |
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| 抄録 | （和） | 量子鍵配送（Quantum Key Distribution : QKD）とは，量子力学の原理を利用して，物理学的に許されるあらゆる攻撃に対しても安全に鍵を共有するための技術である．近年，QKDの長距離化のために，人工衛星を移動ノードとして用いる衛星QKDが注目を集めている．しかし，衛星QKDでは，通常の光衛星通信同様に，大気ゆらぎによる品質劣化が予想される．そのため，衛星QKDの誤り訂正処理には，大気ゆらぎの影響下でも高い誤り訂正能力を持つ誤り訂正符号の適用が望ましい．そこで本稿では，高い誤り訂正能力を持つ符号として知られているpolar符号の衛星QKDにおける誤り訂正処理への適用について検討した．まず，誤り訂正効率の最適化のために，大気ゆらぎの影響を受けて時々刻々変化する受信強度に対して適切な符号化率を適応的に求めるための手法を提案する．そして，BB84を想定した計算機シミュレーションから，低密度パリティ検査（Low-Density Parity-Check : LDPC）符号とのスループット特性の比較結果を示す． |
| （英） | Quantum key distribution (QKD) is a technology to securely share keys against any attack physically permitted, with the principle of quantum mechanics. In recent years, the satellite QKD, which employs artificial satellites as trusted mobile nodes, has been attracting attention in order to overcome the bottleneck of transmission distance. However, in the satellite QKD, quality degradation due to atmospheric effects is expected, as in ordinary satellite laser communications. Therefore, it is desirable to apply an error-correcting code (ECC) that has high error-correcting performance even under the atmospheric-induced effects to the error-correcting process of the satellite QKD. Therefore, in this paper, we examined the application of polar codes, which is known as an ECC with high error correction capability. First, in order to optimize the error correction efficiency, we propose a method to adaptively obtain an appropriate code rate for the received signal strength that changes momentarily due to atmospheric effects. Then, we compare the throughput characteristics with polar codes to it with Low-Density Parity-Check (LDPC) codes, with the computer simulation assuming Bennett-Brassard 1984 protocol (BB84). | |
| キーワード | （和） | 空間光通信 / 光衛星通信 / 量子鍵配送 / 情報整合 / polar符号 / LDPC符号 / secure sketch / |
| （英） | free space optics / satellite laser communications / quantum key distribution / information reconciliation / polar codes / low-density parity-check codes / secure sketch / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 99, SAT2020-5, pp. 13-18, 2020年7月. | |
| 資料番号 | SAT2020-5 | |
| 発行日 | 2020-07-08 (SAT) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SAT2020-5 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP SANE SAT |
| 開催期間 | 2020-07-15 - 2020-07-17 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 地下電磁計測，衛星通信，電波伝搬，一般 |
| テーマ（英） | Subsurface Electromagnetic Measurements, Sattelite Communication, Radio propagation, Antennas and Propagation |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SAT |
| 会議コード | 2020-07-AP-SANE-SAT |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Polar符号の自由空間量子鍵配送への応用に向けた数値的検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Numerical investigation on the application of polar codes to free-space quantum key distribution |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 空間光通信 / free space optics |
| キーワード(2)（和/英） | 光衛星通信 / satellite laser communications |
| キーワード(3)（和/英） | 量子鍵配送 / quantum key distribution |
| キーワード(4)（和/英） | 情報整合 / information reconciliation |
| キーワード(5)（和/英） | polar符号 / polar codes |
| キーワード(6)（和/英） | LDPC符号 / low-density parity-check codes |
| キーワード(7)（和/英） | secure sketch / secure sketch |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 裕真 / Yuma Yamashita / ヤマシタ ユウマ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 遠藤 寛之 / Hiroyuki Endo / エンドウ ヒロユキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communications Technology (略称： NICT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤田 紳吾 / Shingo Fujita / フジタ シンゴ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岡本 英二 / Eiji Okamoto / オカモト エイジ |
| 第4著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 竹中 秀樹 / Hideki Takenaka / タケナカ ヒデキ |
| 第5著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communications Technology (略称： NICT) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 豊嶋 守生 / Morio Toyoshima / トヨシマ モリオ |
| 第6著者 所属（和/英） | 情報通信研究機構 (略称： NICT) National Institute of Information and Communications Technology (略称： NICT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2020-07-15 15:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SAT |
| 資料番号 | SAT2020-5 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.99 |
| ページ範囲 | pp.13-18 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-07-08 (SAT) |
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