We present and characterize a source for a 5 GHz clocked polarization-based simplified BB84 protocol. Secret keys are distributed over 151.5 km of standard telecom fiber at a rate of 54.5 kbps. Potentially, an increased clock frequency of the experiment introduces correlations between succeeding pulses. We discuss the impact of these correlations and propose measurements to estimate the relevant parameters.

1.
C. H.
Bennett
,
Phys. Rev. Lett.
68
,
3121
(
1992
).
2.
Z.
Yuan
,
A.
Murakami
,
M.
Kujiraoka
,
M.
Lucamarini
,
Y.
Tanizawa
,
H.
Sato
,
A. J.
Shields
,
A.
Plews
,
R.
Takahashi
,
K.
Doi
,
W.
Tam
,
A. W.
Sharpe
,
A. R.
Dixon
,
E.
Lavelle
, and
J. F.
Dynes
,
J. Lightwave Technol.
36
,
3427
(
2018
).
3.
A.
Boaron
,
G.
Boso
,
D.
Rusca
,
C.
Vulliez
,
C.
Autebert
,
M.
Caloz
,
M.
Perrenoud
,
G.
Gras
,
F.
Bussières
,
M.-J.
Li
,
D.
Nolan
,
A.
Martin
, and
H.
Zbinden
,
Phys. Rev. Lett.
121
,
190502
(
2018
).
4.
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
).
5.
H.
Takesue
,
S. W.
Nam
,
Q.
Zhang
,
R. H.
Hadfield
,
T.
Honjo
,
K.
Tamaki
, and
Y.
Yamamoto
,
Nat. Photonics
1
,
343
(
2007
).
6.
I.
Choi
,
R. J.
Young
, and
P. D.
Townsend
,
Opt. Express
18
,
9600
(
2010
).
7.
T.
Kobayashi
,
A.
Tomita
, and
A.
Okamoto
,
Phys. Rev. A
90
,
032320
(
2014
).
8.
G. L.
Roberts
,
M.
Pittaluga
,
M.
Minder
,
M.
Lucamarini
,
J. F.
Dynes
,
Z. L.
Yuan
, and
A. J.
Shields
,
Opt. Lett.
43
,
5110
(
2018
).
9.
K.
ichiro Yoshino
,
M.
Fujiwara
,
K.
Nakata
,
T.
Sumiya
,
T.
Sasaki
,
M.
Takeoka
,
M.
Sasaki
,
A.
Tajima
,
M.
Koashi
, and
A.
Tomita
,
npj Quantum Inf.
4
,
8
(
2018
).
10.
K.
Tamaki
,
M.
Curty
,
G.
Kato
,
H.-K.
Lo
, and
K.
Azuma
,
Phys. Rev. A
90
,
052314
(
2014
).
11.
M.
Pereira
,
M.
Curty
, and
K.
Tamaki
,
npj Quantum Inf.
5
,
62
(
2019
).
12.
F.
Grünenfelder
,
A.
Boaron
,
D.
Rusca
,
A.
Martin
, and
H.
Zbinden
,
Appl. Phys. Lett.
112
,
051108
(
2018
).
13.
X.
Ma
,
B.
Qi
,
Y.
Zhao
, and
H.-K.
Lo
,
Phys. Rev. A
72
,
012326
(
2005
).
14.
D.
Rusca
,
A.
Boaron
,
F.
Grünenfelder
,
A.
Martin
, and
H.
Zbinden
,
Appl. Phys. Lett.
112
,
171104
(
2018
).
15.
M.
Caloz
,
M.
Perrenoud
,
C.
Autebert
,
B.
Korzh
,
M.
Weiss
,
C.
Schönenberger
,
R. J.
Warburton
,
H.
Zbinden
, and
F.
Bussières
,
Appl. Phys. Lett.
112
,
061103
(
2018
).
16.
D.
Elkouss
,
J.
Martinez-Mateo
, and
V.
Martin
, arXiv:1007.1616 (
2010
).
17.
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
).
18.
B.
Schaefer
,
E.
Collett
,
R.
Smyth
,
D.
Barrett
, and
B.
Fraher
,
Am. J. Phys.
75
,
163
(
2007
).
19.
M.
Pereira
,
G.
Kato
,
A.
Mizutani
,
M.
Curty
, and
K.
Tamaki
, arXiv:1908.08261 (
2019
).
20.
A.
Mizutani
,
M.
Curty
,
C. C. W.
Lim
,
N.
Imoto
, and
K.
Tamaki
,
New J. Phys.
17
,
093011
(
2015
).
You do not currently have access to this content.