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基于多量子比特 GHZ 态的最小量子比特传输量子密钥分发

网络与互联网体系结构 2023-05-23 v1

摘要

传统量子密钥分发(QKD)需要传输与密钥长度等量的多个量子比特。由于量子网络尚处起步阶段,预期其容量有限,因此 QKD 所需过多量子比特传输可能限制量子网络有限带宽的有效利用。为应对此挑战并提升 QKD 的实用性,我们提出一种基于多量子比特 Greenberger Horne Zeilinger(GHZ)态、仅需少量量子比特传输的 QKD 方案。所提方法在端点间传输一个量子比特,并借助量子非破坏(QND)测量将其复用于多经典比特的传输。我们表明,通过生成 L 量子比特 GHZ 态并向远端传输其中一个,可传输 L-1 个经典比特。我们进一步表明,所提 QKD 算法可扩展至多方可实现多方 QKD,并支持具有最小量子资源的各方间 QKD。因此,所提方案提供了一种量子网络高效的替代 QKD。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.12725,
  title  = {Quantum Key Distribution with Minimal Qubit Transmission Based on MultiQubit Greenberger Horne Zeilinger State},
  author = {Tasdiqul Islam and Engin Arslan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12725},
  year   = {2023}
}