6G 网络的高保真 Coherent-One-Way QKD 仿真框架：从理论到现实
量子物理
2025-10-21 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
量子密钥分配 (QKD) 已成为确保信息论安全的有前景的解决方案。为此，近期有大量研究精力投入到设计和测试 QKD 系统以及阐述初步应用场景方面。然而，由于 QKD 设备成本极高，缺乏 QKD 通信系统设计工具，使得该系统和网络的广泛部署颇具挑战性。为此动机，本文引入了一个 QKD 通信系统设计工具。首先我们阐述了 QKD 的关键操作元素，并解释了 coherent-one-way (COW) QKD 解决方案的可行性和适用性。接下来，我们专注于记录相应的仿真框架并定义关键性能指标，即量子比特误差率 (QBER) 和密钥 Secrecy rate。为验证仿真框架的准确性，我们设计并部署了一个实际的 QKD 系统。我们对三个不同传输距离的部署进行大量实验，实验场景包括 presence 或 absence QKD 窃听者。结果显示，仿真结果与实验结果之间存在可接受的吻合，表明该仿真框架是 QKD 通信系统设计的合适工具。
引用
@article{arxiv.2501.12043,
title = {High-Fidelity Coherent-One-Way QKD Simulation Framework for 6G Networks: Bridging Theory and Reality},
author = {Aitor Brazaola-Vicario and Vasileios Kouvakis and Stylianos E. Trevlakis and Alejandra Ruiz and Alexandros-Apostolos A. Boulogeorgos and Theodoros Tsiftsis and Dusit Niyato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12043},
year = {2025}
}