使用非完美装置的量子密码学

由 Bennett 和 Brassard 首先提出的量子密钥分发，提供了一种可能的密钥分发方案，其安全性仅依赖于量子物理定律。迄今该协议已被证明即使在信道噪声与接收方探测器故障下仍安全，但若所用光子源不完美则易受攻击。本文提出并给出了一个新概念——自检验源（self-checking source）——的具体设计，其要求光子源制造商提供特定测试；这些测试被设计成：若通过，则即便测试装置可能未按原规范建造，该源也能保证足以支持量子密钥分发协议的安全性。主要数学结果是一个结构定理：对 Hilbert 空间中的任意态，若满足特定 EPR 型方程，则该态必本质为 EPR 对的正交和。