基于偏振与空间模式双自由度单光子的高效半量子密钥分发
量子物理
2022-03-31 v3
摘要
在本文中，我们提出了一种高效的半量子密钥分发（SQKD）协议，该协议基于同时具有偏振和空间模式自由度的单光子。该协议适用于量子通信方将随机私钥分发给经典通信方。该协议不需要经典通信方使用任何量子存储器或酉操作设备。我们验证了单光子在两通信方之间传输的完全鲁棒性。结果表明，在这些传输过程中，若 Eve 希望不被两通信方察觉，则她将无法获得关于最终共享密钥比特的任何有用信息。与 Boyer 等人著名的开创性 SQKD 协议（Phys Rev Lett, 2007, 99:140501）相比，该协议具有双倍的量子通信容量，因为利用具有两个自由度的单光子生成密钥比特可携带两个私钥比特；且该协议具有更高的量子通信效率，因为在建立相同长度私钥时消耗更少的量子比特。与现有唯一基于双自由度单光子的 SQKD 协议（Int J Theor Phys, 2020, 59: 2807）相比，该协议具有更高的量子通信效率。
引用
@article{arxiv.2110.03456,
title = {Efficient semiquantum key distribution based on single photons in both polarization and spatial-mode degrees of freedom},
author = {Tian-Yu Ye and Mao-Jie Geng and Tian-Jie Xu and Ying Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03456},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 1 figure, 1 table