完全被动且无参考框架的量子密钥分发
量子物理
2025-04-23 v1
摘要
参考框架无关量子密钥分发 (RFI QKD) 显著减轻了实际量子通信系统中参考框架对齐的要求。然而，原始协议要求 Alice 在 Z、X、Y 三个基中准备 6 个量子态，其依赖主动调制引入固有的侧信道漏洞。我们通过整合完全被动源于 RFI 框架中，解决了这一安全限制。本文提出一种完全被动 RFI QKD 协议。该协议完全避免主动调制，通过被动量子态生成抑制侧信道风险。此外，充分利用完全被动源生成的量子态，我们提升了完全被动协议的安全密钥率。我们建立了系统模型来分析该协议的性能。通过优化后选间隔和强度，我们获得了该协议的最大安全密钥传输速率。理想情况下，该协议的安全密钥传输速率可达理想 QKD 的 50% 以上。在实际条件下，我们考虑了有限长度效应。当由该源产生的脉冲数达到 10^12 时，该协议在参考框架错位为 0° 和 45° 时的最大通信距离分别可达 167 km 和 136 km。我们相信，该协议可为实际 QKD 系统的发展作出贡献。
引用
@article{arxiv.2504.15528,
title = {Fully passive reference frame independent quantum key distribution},
author = {Jia-Wei Ying and Shi-Pu Gu and Xing-Fu Wang and Lan Zhou and Yu-Bo Sheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.15528},
year = {2025}
}