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通过发送或不发送实现的鲁棒双场量子密钥分发

量子物理 2022-10-04 v5

摘要

发送或不发送(SNS)协议是双场(TF)量子密钥分发(QKD)协议最重要的变体之一,并已在511 km现场光纤中实现,是迄今最远的现场实验。然而在实践中,所有诱饵态方法都有不可避免的源误差,且源误差可能非随机,这破坏了现有TF-QKD协议的安全条件。本研究中,我们通过虚拟衰减与标记模型建立等价协议,给出一种高效计算含源误差SNS协议安全密钥率的一般方法。这给出了TF-QKD在实践中源强度无法被精确控制的首个结果。我们的方法可与双向经典通信方法(如主动奇奇偶配对)结合以进一步提高密钥率。数值结果表明,若强度误差在几个百分点内,密钥率与安全距离仅轻微下降。即使存在±9.5%\pm 9.5\%的强度涨落,用我们此处给出的方法,近期511 km现场光纤中SNS实验的密钥率仍为正。这表明SNS协议对源误差具有鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.13723,
  title  = {Robust twin-field quantum key distribution through sending-or-not-sending},
  author = {Cong Jiang and Zong-Wen Yu and Xiao-Long Hu and Xiang-Bin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13723},
  year   = {2022}
}