量子通信

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量子鍵配送に基づく量子セキュアイメージングシステムを提案し、実験的に実証した。このシステムは、遮断-再送攻撃に対する認証性を保証し、高効率な画像再構成を実現する。

ベイズ補助プロセストモグラフィーを用いて、1.6 km の展開された光ファイバリンクの量子チャネルを特性化し、95.1(1)%の高い過程忠実度を確認した。さらに、時間的安定性と広帯域特性を明らかにした。

CubeSatを用いた量子通信システムの設計により、量子鍵配送と無鍵通信の両方を実現可能である。

地上局から衛星への上向きリンクを用いて、地上局間の量子もつれ配布が実現可能であることを示した。

量子エンタングルメントを利用して、量子センシングの精度をヘーゼンベルグ限界まで高めつつ、量子セキュアな通信を同時に実現する新しいプロトコルを提案する。

時間変動LEO衛星ネットワークの動的な特性を活用することで、量子エンタングルメント分配の効率を向上させることができる。

グラフ状態を利用することで、長距離の量子もつれ経路制御の必要性を減らし、より大きなGHZ状態を生成することができる。

量子リピーターは長距離量子通信を実現するための重要な構成要素であるが、量子情報の脆弱性により損失やオペレーションエラーに悩まされている。本研究では、メモリ制約のない状況で、多重化された双方向量子リピーターアーキテクチャを提案し、一方向量子リピーターアーキテクチャと比較している。

量子エンタングルメントを利用して、物理的な接続性を超えた遠隔ノード間の人工的な接続性を動的に実現できる。

量子もつれ支援が不確実な場合でも、意味論的セキュリティを維持しつつ通信を行うことができる。傍受と損失の2つのモデルを考え、それぞれに対する達成可能な通信レートを導出した。

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