基于量子催化的离散调制连续变量量子密钥分发

• 作者: 丁建枝 叶炜 夏莹 张欢 胡利云 郭迎 钟海
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 连续变量 量子密钥分发 离散调制 量子催化
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 27-34
• 页数: 8页
• 字数: 4977字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191689

摘要

相比于离散变量量子密钥分发,连续变量量子密钥分发虽然具备更高的安全码率等优势,但是在安全传输距离上却略有不足.尽管量子催化的运用对高斯调制连续变量量子密钥分发协议的性能,尤其在安全传输距离方面有着显著的提升,然而能否用来改善离散调制协议的性能却仍然未知.鉴于上述分析,本文提出了一种基于量子催化的离散调制协议的方案,试图在安全密钥率、安全传输距离和最大可容忍过噪声方面进一步提升协议性能.研究结果表明,在相同参数下,当优化量子催化引入的透射率T,相比于原始四态调制协议,所提方案能够有效地提升量子密钥分发的性能.特别是,对于可容忍过噪声为0.002,量子催化可将安全通信距离突破300 km,密钥率为10–8 bits/pulse,而过大的可容忍噪声会抑制量子催化对协议性能的改善效果.此外,为了彰显量子催化的优势,本文给出了点对点量子通信的最终极限Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi边界,仿真结果表明,虽然原始方案与所提方案都未能突破这种边界,但是相比于前者,后者能够在远距离通信上逼近于这种边界,这为实现全球量子安全通信的最终目标提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡利云	江西师范大学量子科学与技术中心	25	137	8.0	11.0
2	郭迎	中南大学计算机学院	33	89	5.0	8.0
3	夏莹	江西师范大学量子科学与技术中心	8	5	1.0	2.0
4	叶炜	中南大学计算机学院	5	11	1.0	3.0
5	钟海	中南大学计算机学院	1	0	0.0	0.0
6	张欢	江西师范大学量子科学与技术中心	3	0	0.0	0.0
7	丁建枝	中南大学计算机学院	1	0	0.0	0.0