存在脉冲宽度失配的本地本振连续变量量子密钥分发系统的实际安全性

在连续变量量子密钥分发（CVQKD）系统中，使用本地本振（LLO）方案消除了本振侧信道，提升了Bob的检测性能，并减少了由光子泄漏引起的过剩噪声，从而有效提高了系统的安全性和性能。然而，在该方案中，由于信号和本振由不同的激光器产生，且信号通过不可信的量子信道传输，两者的脉冲宽度可能发生失配。这种失配会降低Bob端检测的精度，影响参数估计过程，并导致密钥率计算不准确。此外，失配还可能引入潜在的安全漏洞。因此，本文研究了当本振与信号之间发生脉冲宽度失配时LLO-CVQKD系统的实际安全问题。我们首先对脉冲宽度失配情况进行建模，并分析其对Bob检测的影响。然后，我们模拟了不同失配程度下的密钥率。基于分析，我们发现在此类失配下，参与密钥率计算的关键参数被错误估计，导致系统的密钥率被高估。因此，这种不完美的失配可能会为Eve在实际系统中实施攻击打开漏洞。为了堵住这一漏洞，我们在Bob端设计了一个方案，以监测信号和本振的脉冲宽度，并对本振的波形进行整形，使两束光再次匹配。该方法消除了由脉冲宽度失配引起的不利影响，并有效抵御了Eve利用此漏洞发起的攻击。