| 講演名 | 2021-08-27 ［奨励講演］自由空間量子鍵配送における適応polar符号による鍵蒸留システムに関する検討 山下 裕真(名工大), 遠藤 寛之(NICT), 藤田 紳吾(名工大), 岡本 英二(名工大), 竹中 秀樹(NICT), 豊嶋 守生(NICT), |
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| 抄録(和) | 量子鍵配送（quantum key distribution: QKD）とは物理学的に許されるあらゆる攻撃に対して安全であることが証明されている暗号化手法である．QKDを人工衛星で実施する衛星QKDにより，長距離化が実現できる．本稿では，衛星−地上間で生じる大気揺らぎによる伝送品質の劣化を軽減するため，強力な誤り訂正能力を発揮するpolar符号を適用する手法を提案する．特に今回は，Slepian-Wolfの定理により示される理論限界からの性能劣化率を表す整合効率という評価指標を用い，polar符号及び低密度パリティ検査符号それぞれの適用時における性能比較を，計算機シミュレーションにて行うことで，提案手法が優れた特性を持つことを示す． |
| 抄録(英) | Quantum key distribution (QKD) is a cryptographic method that has been proven as secure against any physically allowable attack. Satellite QKD, in which QKD is performed by artificial satellites, can get over the difficulty of long distance transmission in optical fiber QKD. However, the quality degradations are expected owing to atmospheric-induced effects in satellite QKD. In this study, we propose an application of polar codes, which are highly capable of error correction, into QKD. We adopt reconciliation efficiency, which show the rate of performance degradation from the Slepian-Wolf bound as performance indicator, to compare the performance of polar codes and LDPC codes by numerical simulations. It is demonstrated that the proposed scheme has superior characteristics. |
| 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 / 低密度パリティ検査符号 / Slepian-Wolf符号化 |
| キーワード(英) | free space optics / satellite laser communications / quantum key distribution / information reconciliation / polar codes / low-density parity-check codes / Slepian-Wolf coding |
| 資料番号 | SAT2021-35 |
| 発行日 | 2021-08-19 (SAT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SAT |
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| 開催期間 | 2021/8/26(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 移動衛星通信，放送，誤り訂正，無線通信一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 石川 博康(日大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Hiroyasu Ishikawa(Nihon Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 井家上 哲史(明大) / 加保 貴奈(湘南工科大) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 渋谷 惠美(KDDI総合研究所) / 大倉 拓也(NICT) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Megumi Shibuya(KDDI Research) / Takuya Okura(NICT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 五藤 大介(NTT) / 小泉 雄貴(NHK) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Daisuke Goto(NTT) / Yuuki Koizumi(NHK) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Satellite Telecommunications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［奨励講演］自由空間量子鍵配送における適応polar符号による鍵蒸留システムに関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Encouragement Talk] Study on key-distillation system with adaptive polar codes in free-space quantum key distribution |
| サブタイトル（和） | |
| 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） | 低密度パリティ検査符号 / low-density parity-check codes |
| キーワード(7)（和/英） | Slepian-Wolf符号化 / Slepian-Wolf coding |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山下 裕真 / Yuma Yamashita |
| 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） | 遠藤 寛之 / Hiroyuki Endo |
| 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） | 藤田 紳吾 / Shingo Fujita |
| 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） | 岡本 英二 / Eiji Okamoto |
| 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） | 竹中 秀樹 / Hideki Takenaka |
| 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） | 豊嶋 守生 / Morio Toyoshima |
| 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) |
| 発表年月日 | 2021-08-27 |
| 資料番号 | SAT2021-35 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SAT-152 |
| ページ範囲 | pp.37-42(SAT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-08-19 (SAT) |