Idealmente, en cualquier sistema de comunicación de distribución de claves cuánticas (QKD), se espera que cada clave tamizada se reciba sin errores. Sin embargo, en la práctica, debido a la inviabilidad de generar fotones individuales puros y al problema de deterioro del dispositivo, algunas de las claves tamizadas pueden experimentar errores. Esto da como resultado el incremento de la tasa de error de bits cuánticos (QBER) que requiere la reconciliación de errores para corregir el error. El concepto principal en la reconciliación de errores está muy relacionado con la capacidad de corregir todos los errores y minimizar la información de escucha. El código de corrección de errores cuánticos, como el código Hamming que se utiliza en el protocolo Winnow, resulta ser más atractivo. Sin embargo, el protocolo Winnow solo puede corregir un error de siete bits. En este documento, se presenta un codificador/decodificador Hamming modificado para mejorar el protocolo Winnow mediante la corrección de dos errores de siete bits, lo que conduce a la reducción de la QBER. Este diseño utiliza un par de síndromes de orden directo e inverso para el reconocimiento de patrones de error. Se ha desarrollado un nuevo protocolo de reconciliación para mejorar la capacidad de corrección de errores en el protocolo BB84. Se lleva a cabo en una estructura simple que puede corregir hasta el doble de bits erróneos y detectar cuatro bits erróneos por cada siete bits.

Idéalement, dans tout système de communication à distribution quantique de clés (QKD), chaque clé tamisée devrait être reçue sans erreur. Cependant, en pratique, en raison de l'impossibilité de générer un photon unique pur et du problème de détérioration du dispositif, une partie de la clé tamisée peut présenter des erreurs. Il en résulte l'incrément du taux d'erreur binaire quantique (QBER) qui nécessite une réconciliation des erreurs pour corriger l'erreur. Le concept principal de la réconciliation des erreurs est très lié à la capacité de corriger toutes les erreurs tout en minimisant les informations d'écoute. Le code de correction d'erreur quantique tel que le code de Hamming qui est utilisé dans le protocole Winnow s'avère plus attrayant. Cependant, le protocole Winnow ne peut corriger qu'une erreur sur sept bits. Dans cet article, un codeur/décodeur de Hamming modifié pour améliorer le protocole Winnow en corrigeant deux erreurs sur sept bits, ce qui conduit à réduire le QBER, est présenté. Cette conception utilise une paire de syndromes d'ordre avant et arrière pour la reconnaissance des formes d'erreur. Un nouveau protocole de réconciliation a été développé pour améliorer la capacité de correction d'erreurs dans le protocole BB84. Il est réalisé dans une structure simple qui peut corriger jusqu'à doubler les bits erronés et détecter quatre bits erronés pour chaque sept bits.

Ideally, in any quantum key distribution (QKD) communication system, each sifted key is expected to be received without error. However in practice, due to infeasibility of generating pure single photon and device impairment problem, some of the sifted key may experience errors. This results to the increment of quantum bit error rate (QBER) that requires error reconciliation for correcting error. The main concept in error reconciliation is very much related to the capability of correcting all errors while minimizing eavesdrop information. The quantum error correcting code such as Hamming code which used in Winnow protocol is found to be more attractive. However the Winnow protocol can only correct one error out of seven bits. In this paper, a modified Hamming encoder/decoder to improve Winnow protocol by correcting two errors out of seven bits which leads to reducing the QBER is presented. This design utilizes a pair of forward and reverse order syndromes for error pattern recognition. A new reconciliation protocol has been developed to enhance the error correcting capability in BB84 protocol. It is carried out in a simple structure which can correct up to double erroneous bits and detect four erroneous bits for each seven bits.

من الناحية المثالية، في أي نظام اتصال لتوزيع المفاتيح الكمومية (QKD)، من المتوقع استلام كل مفتاح منخل دون خطأ. ومع ذلك، من الناحية العملية، نظرًا لعدم جدوى توليد فوتون واحد نقي ومشكلة ضعف الجهاز، قد يواجه بعض المفاتيح التي تم غربلتها أخطاء. وينتج عن ذلك زيادة معدل خطأ البت الكمومي (QBER) الذي يتطلب تسوية الخطأ لتصحيح الخطأ. يرتبط المفهوم الرئيسي في تسوية الأخطاء ارتباطًا وثيقًا بالقدرة على تصحيح جميع الأخطاء مع تقليل معلومات التنصت. تم العثور على شفرة تصحيح الخطأ الكمومي مثل شفرة Hamming المستخدمة في بروتوكول Winnow لتكون أكثر جاذبية. ومع ذلك، يمكن لبروتوكول Winnow تصحيح خطأ واحد فقط من أصل سبعة بتات. في هذه الورقة، يتم تقديم وحدة تشفير/فك تشفير Hamming معدلة لتحسين بروتوكول Winnow عن طريق تصحيح خطأين من أصل سبعة بتات مما يؤدي إلى تقليل QBER. يستخدم هذا التصميم زوجًا من متلازمات الترتيب الأمامي والعكسي للتعرف على نمط الخطأ. تم تطوير بروتوكول تسوية جديد لتعزيز القدرة على تصحيح الأخطاء في بروتوكول BB84. يتم تنفيذه في بنية بسيطة يمكنها تصحيح ما يصل إلى ضعف البتات الخاطئة واكتشاف أربع بتات خاطئة لكل سبع بتات.