시분할 직교 호모다인 검출을 이용한 연속변수 양자암호키분배

Abstract

연속변수 양자암호키분배 (continuous-variable quantum key distribution, CVQKD) 시스템에서, 편광 분할을 이용한 기존 직교 호모다인 검출 (quadrature homodyne detection, QHD) 시스템은 기존의 호모다인 검출(homodyne detection, HD) 방식 대비 비밀키 생성률을 높일 수 있다. 우리가 제안한 시분할 직교 호모다인 검출(time-division quadrature homodyne detection, TDQHD) 시스템은 두 개의 호모다인 간섭계로 직교 호모다인 검출을 하는 기존 방식과 달리, 시분할 방식을 도입하여 하나의 호모다인 간섭계만으로 동시에 두 개의 직교하는 기저에 대한 양자 연속변수 검출을 가능하게 한다. 이 방식은 직교 호모다인 검출과 동일하게 기존 호모다인보다 향상된 비밀키 생성률을 얻을 수 있게 한다. 추가로 실제 시스템 구현에 있어, 기존 호모다인 검출에서 검출 기저선택을 위해 사용하는 임의의 위상 변조가 필요 없으며, 수신부를 편광에 독립적으로 구현할 수 있어 광섬유의 편광 흔들림에 의한 영향이 해소된다.