We present a simplified BB84 protocol with only three quantum states and one decoy-state level. We implement this scheme using the polarization degree of freedom at telecom wavelength. Only one pulsed laser is used in order to reduce possible side-channel attacks. The repetition rate of 625 MHz and the achieved secret bit rate of 23 bps over 200 km of standard fiber are the actual state of the art.
References
1.
H.-K.
Lo
, M.
Curty
, and K.
Tamaki
, Nat. Photonics
8
, 595
(2014
).2.
C. H.
Bennett
and G.
Brassard
, in International Conference on Computers, Systems & Signal Processing
, Bangalore, India
, 9–12 December
1984
, pp. 175
–179
.3.
A. K.
Ekert
, Phys. Rev. Lett.
67
, 661
(1991
).4.
C. H.
Bennett
, Phys. Rev. Lett.
68
, 3121
(1992
).5.
F.
Grosshans
and P.
Grangier
, Phys. Rev. Lett.
88
, 057902
(2002
).6.
K.
Inoue
, E.
Waks
, and Y.
Yamamoto
, Phys. Rev. Lett.
89
, 037902
(2002
).7.
D.
Stucki
, N.
Brunner
, N.
Gisin
, V.
Scarani
, and H.
Zbinden
, Appl. Phys. Lett.
87
, 194108
(2005
).8.
T.
Sasaki
, Y.
Yamamoto
, and M.
Koashi
, Nature
509
, 475
(2014
).9.
J. C.
Bienfang
, A. J.
Gross
, A.
Mink
, B. J.
Hershman
, A.
Nakassis
, X.
Tang
, R.
Lu
, D. H.
Su
, C. W.
Clark
, C. J.
Williams
, E. W.
Hagley
, and J.
Wen
, Opt. Express
12
, 2011
(2004
).10.
X.
Tang
, L.
Ma
, A.
Mink
, A.
Nakassis
, H.
Xu
, B.
Hershman
, J. C.
Bienfang
, D.
Su
, R. F.
Boisvert
, C. W.
Clark
, and C. J.
Williams
, Opt. Express
14
, 2062
(2006
).11.
Y.
Liu
, T.-Y.
Chen
, J.-H. J.
Wang
, W.-Q.
Cai
, X.
Wan
, L.-K.
Chen
, S.-B.
Liu
, H.
Liang
, L.
Yang
, C.-Z.
Peng
, K.
Chen
, Z.-B.
Chen
, and J.-W.
Pan
, Opt. Express
18
, 8587
(2010
).12.
S.-K.
Liao
, W.-Q.
Cai
, W.-Y.
Liu
, L.
Zhang
, Y.
Li
, J.-G.
Ren
, J.
Yin
, Q.
Shen
, Y.
Cao
, Z.-P.
Li
, F.-Z.
Li
, X.-W.
Chen
, L.-H.
Sun
, J.-J.
Jia
, J.-C.
Wu
, X.-J.
Jiang
, J.-F.
Wang
, Y.-M.
Huang
, Q.
Wang
, Y.-L.
Zhou
, L.
Deng
, T.
Xi
, L.
Ma
, T.
Hu
, Q.
Zhang
, Y.-A.
Chen
, N.-L.
Liu
, X.-B.
Wang
, Z.-C.
Zhu
, C.-Y.
Lu
, R.
Shu
, C.-Z.
Peng
, J.-Y.
Wang
, and J.-W.
Pan
, Nature
549
, 43
(2017
).13.
S.
Nauerth
, M.
Fürst
, T.
Schmitt-Manderbach
, H.
Weier
, and H.
Weinfurter
, New J. Phys.
11
, 065001
(2009
).14.
15.
A.
Boaron
, B.
Korzh
, R.
Houlmann
, G.
Boso
, C. C. W.
Lim
, A.
Martin
, and H.
Zbinden
, J. Appl. Phys.
120
, 063101
(2016
).16.
X.
Ma
, B.
Qi
, Y.
Zhao
, and H.-K.
Lo
, Phys. Rev. A
72
, 012326
(2005
).17.
C. C. W.
Lim
, M.
Curty
, N.
Walenta
, F.
Xu
, and H.
Zbinden
, Phys. Rev. A
89
, 022307
(2014
).18.
J.
Martinez-Mateo
, C.
Pacher
, M.
Peev
, A.
Ciurana
, and V.
Martin
, Quantum Inf. Comput.
15
, 453
(2015
), see http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2871401.2871407.19.
C.
Bennett
, G.
Brassard
, C.
Crepeau
, and U.
Maurer
, IEEE Trans. Inf. Theory
41
, 1915
(1995
).20.
D.
Rusca
, A.
Boaron
, F.
Grünenfelder
, A.
Martin
, and H.
Zbinden
, preprint arXiv:1801.03443 (2018
).21.
B.
Korzh
, N.
Walenta
, T.
Lunghi
, N.
Gisin
, and H.
Zbinden
, Appl. Phys. Lett.
104
, 081108
(2014
).22.
G. B.
Xavier
, G.
Vilela de Faria
, G. P.
Temporão
, and J. P.
von der Weid
, Opt. Express
16
, 1867
(2008
).23.
S.
Wang
, W.
Chen
, J.-F.
Guo
, Z.-Q.
Yin
, H.-W.
Li
, Z.
Zhou
, G.-C.
Guo
, and Z.-F.
Han
, Opt. Lett.
37
, 1008
(2012
).24.
L. C.
Comandar
, B.
Fröhlich
, M.
Lucamarini
, K. A.
Patel
, A. W.
Sharpe
, J. F.
Dynes
, Z. L.
Yuan
, R. V.
Penty
, and A. J.
Shields
, Appl. Phys. Lett.
104
, 021101
(2014
).25.
H.
Takesue
, S. W.
Nam
, Q.
Zhang
, R. H.
Hadfield
, T.
Honjo
, K.
Tamaki
, and Y.
Yamamoto
, Nat. Photonics
1
, 343
(2007
).26.
D.
Stucki
, N.
Walenta
, F.
Vannel
, R. T.
Thew
, N.
Gisin
, H.
Zbinden
, S.
Gray
, C. R.
Towery
, and S.
Ten
, New J. Phys.
11
, 075003
(2009
).27.
B.
Korzh
, C. C. W.
Lim
, R.
Houlmann
, N.
Gisin
, M. J.
Li
, D.
Nolan
, B.
Sanguinetti
, R.
Thew
, and H.
Zbinden
, Nat. Photonics
9
, 163
(2015
).28.
B.
Fröhlich
, M.
Lucamarini
, J. F.
Dynes
, L. C.
Comandar
, W. W.-S.
Tam
, A.
Plews
, A. W.
Sharpe
, Z.
Yuan
, and A. J.
Shields
, Optica
4
, 163
(2017
).© 2018 Author(s).
2018
Author(s)
You do not currently have access to this content.
