量子密钥分布中 QBER 与距离的基本极限

量子密钥分发 (QKD) 能够实现信息论安全通信，但其对噪声的容忍度和可实现传输距离仍受到根本性的限制。我们确定了与安全 QKD 兼容的最大量子比特错误率 (QBER)，并推导了相应的上限距离。我们的结果源于对 qubit Pauli 信道的基本容量阈值，适用于基于两种或更多两两互斥基底的协议，采用单光子或弱相干源。通过将信息论极限连接到现实的物理噪声模型，我们获得了在光纤和自由空间链路中可实现距离的通用上限，包括深空量子通信中相关的衍射极限约束。这些发现阐明了 QKD 的最终噪声鲁棒性，界定了安全量子通信的基本边界。