采用外差探测的混合 BB84 协议的安全性

量子密钥分发（QKD）有望基于物理定律提供 everlasting security。最常见的协议根据用于携带信息的自由度被分为两个不同的类别，即离散变量和连续变量，两者在性能、近期实现的可行性以及与现有电信架构的兼容性方面各有独特优势。最近，混合 QKD 协议被引入以利用两类协议的优势。在本工作中，我们为 Qi 在 2021 年提出的一种协议提供了严格的安全性证明，该协议像广为人知的 Bennett Brassard 1984（BB84）协议一样将信息编码在离散变量中，但通过外差探测进行连续解码。由于维度无界，混合协议的安全性证明继承了与连续变量协议相同的挑战。在此，我们通过利用对称性成功应对了这些挑战。我们的方法能够截断 Hilbert 空间并精确控制近似误差，并在 collective attacks 下给出了渐近密钥率的紧凑半解析表达式。作为具体示例，我们应用我们的理论计算了在被动攻击、线性损耗和高斯噪声下的密钥率。