CN107872316A - 一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 - Google Patents
一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107872316A CN107872316A CN201710780124.XA CN201710780124A CN107872316A CN 107872316 A CN107872316 A CN 107872316A CN 201710780124 A CN201710780124 A CN 201710780124A CN 107872316 A CN107872316 A CN 107872316A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- state
- leisure
- qkd system
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0852—Quantum cryptography
- H04L9/0858—Details about key distillation or coding, e.g. reconciliation, error correction, privacy amplification, polarisation coding or phase coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种改进的基于衰减光光源的被动式诱骗态QKD系统，使用两束独立且相位随机的弱相干光在分束器上干涉，分束器的输出作为信号光和休闲光分别发送给接收端和用于本地探测。在发送端的本地探测处增加一个可调分束器VBS和两个探测器，休闲光经过VBS后，产生四种不同的响应事件，记录并利用这四种不同的响应事件对接收端接收的信号进行估计和处理。发射端仅使用衰减光光源和标准的线性光学器件，就可以得到四种不同的响应事件，并能获得更多的诱骗态，同时使用紧致的估计方法，对密钥提取率公式的各项参数进行很好的估计。本发明通过对发送端不同响应事件进行分类，获得更多的输入参数便于接收端进行后处理，以提高密钥提取率和传输距离。
Description
技术领域
本发明属于量子信息技术领域，具体涉及一种衰减激光光源，适用于量子通信、量子密码等应用领域。
技术背景
基于量子力学理论，量子密钥分配(Quantum Key Distribution，QKD)能够以无条件安全的方式在合法通信双方之间发送密钥，再结合现代密码体制中的一次一密算法，从而能够实现无条件安全的保密信息传输。但是实际上，由于光源、设备、传输信道等的不理想，并不能实现量子力学所赋予的绝对安全。针对这种情况，许多不同的协议和方法被提了出来，如诱骗态方法、设备无关的量子密钥分配(DI-QKD)、测量设备无关的量子密钥分配(MDI-QKD)等。在使用诱骗态的QKD系统中，大多数方案使用二强度、三强度和四强度的诱骗态。然而这些方案都有所不足：当使用多强度诱骗态方案时，合法用户的发送端不得不通过使用强度调制器把信号脉冲光随机调制到不同的强度上，这不可避免地引入光信号强度的不确定性，进而导致量子密钥提取率和传输距离的下降，而且事实上想要真正随机调制光强也很难做到。而对于Curty等人提出的被动式诱骗态方法，由于接收端只有触发与非触发两种响应事件,输入参数较少,使得合法用户对单光子的响应率和误码率大小的估算十分粗略，最终导致实际QKD系统整体性能较差。
发明内容
本发明的目的是使用线性光学元件和小型激光器，通过提出改进的局域探测方法被动地产生诱骗态，同时结合最新的误码率估算公式，来获得较高的量子密钥提取率，并保证较远的安全传输距离。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态QKD系统，包含发送端Alice和接收端Bob，发送端上两束独立且相位随机的相干光在分束器BS0上发生干涉，BS0的输出区分为模式I即休闲光与模式S即信号光，休闲光由发射端Alice进行本地探测，本地探测由一个可调分束器VBS和两个探测器D1，D2组成，而信号光被编码后发送给接收端Bob进行探测。
进一步，休闲光通过一个VBS后分别到达探测器D1、D2，可以产生四种不同的探测事件，记为Xi(i＝1,2,3,4)：1)X1：D1不响应，D2响应；2)X2：D1响应，D2不响应；3)X3：D1、D2都不响应；4)X4：D1，D2都响应，休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上，然后在事件Xi的条件下信号态的密度矩阵为：
其中Pn,m为信号光里有n个光子且休闲光里有m个光子的联合概率，为休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上的条件概率，为在光子态|s1s2>下产生事件Xi的条件概率。
在本地探测时，休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上，它的条件概率为：
在本地探测时，在光子态|s1s2>下产生事件Xi的条件概率如下表所示：
表中dj(j＝1,2)代表入射光投影到真空态上，Dj依然会响应的概率，即探测器的暗计数。
本发明的有益效果为：
1，相比常规的QKD系统，本发明方案的发射端仅使用了衰减光光源和标准的线性光学器件，并能得到四种不同的响应事件，较大地降低了发射端发射多强度时产生的不确定性，同时还能利用较多的响应事件进行紧致的估计和精确的计算，仿真结果表明其在各方面都具有良好的表现。
2，与Curty等人的被动式方案、使用WCS的常规三强度诱骗态方案相比，本发明对应QKD系统在密钥提取率上要高出许多，在传输距离上也有一定的优势。
附图说明
图1是采用本发明方案对应的QKD系统原理图；
图2是采用本发明方案和Curty等人的被动式方案下密钥提取率的对比，包括两方案密钥提取率的绝对值(采用对数值，log10R)和相对值(不同方案的密钥提取率的比值)的对比；
图3是采用本发明方案和Curty等人的被动式方案下单光子响应率(Y1)、单光子误码率(e1)的对比；
图4是采用本发明方案和常规三强度诱骗态方案下密钥提取率的对比，包括两方案密钥提取率的绝对值(采用对数值，log10R)和相对值(不同方案的密钥提取率的比值)的对比。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明在发送端使用两个激光源和两个分束器(其中一个需要为可调分束器(VBS))，形成一个新型的被动式诱骗态QKD系统。它在使用两束弱相干光的情况下可以获得四种不同的响应事件，并利用这些事件进行最终的密钥提取。
通常，休闲光(模式I)由发射端Alice进行本地探测，而信号光(模式S)被发送给接收端Bob。下面来简要阐述一下基于衰减激光光源的被动式诱骗态QKD方案。主要过程可分为如下几个步骤：第一步，两束独立且相位随机的激光经衰减器产生不同强度的弱相干态，在分束器BS0上发生干涉；第二步，BS0一个端口的输出作为休闲光经过一个VBS被分为两部分，这两部分光分别被收集并各自触发一个探测器Dj(j＝1,2)；第三步，休闲光的所有探测事件被记录并被分为四类，记为Xi(i＝1,2,3,4)：1)X1：D1不响应，D2响应；2)X2：D1响应，D2不响应；3)X3：D1、D2都不响应；4)X4：D1，D2都响应。
对于n光子态，两激光器产生的弱相干光强度分别为μ0、μ，相应的光子数分布为
它们在BS上干涉后，信号光里有n个光子且休闲光里有m个光子的联合概率为：
其中ω＝μ+μ0，其中t0为BS0的分束比。
对于休闲光里的m光子态，它经过可调分束器VBS后产生事件Xi的概率为当产生事件Xi时，信号态将投影为：
首先理论分析产生事件Xi时，假设探测器是理想的，即探测效率为100％，在后面进行公式推导时再将实际的探测效率考虑进来。那么在此假设下，如果入射光投影为一个非真空态，那么Dj一定会响应；但如果入射光投影到真空态上，Dj依然会响应的概率记为dj(第j个探测器的暗计数)，那么不响应的概率为1-dj。因此，假如入射光投影到态|s1s2>上，那么将以的条件概率得到事件Xi，具体如下表所示：
记为休闲光里的m光子态投影到|s1s2>态上的条件概率，那么可以得到：
然后在事件Xi的条件下信号态的密度矩阵为：
已经在上表中列出来，的计算推导如下。
其中tv表示VBS的透射效率，表示二项式分布第k项的概率，η1和η2分别表示探测器D1和D2的探测效率。
图1所示是本发明方案对应的QKD系统原理图。两束独立且相位随机的激光经过衰减器产生不同强度的弱相干态，并在BS0上发生干涉，BS0的两个输出分别作为信号光(模式S)和休闲光(模式I)发送给接收端和用于本地探测。在发送端本地探测处，休闲光经过VBS被分成两路，这两路光分别被收集并触发一个探测器，休闲光的所有探测事件被记录并被分成四类，形成四种不同的标记信号，进而能够在接收端把信号光在光子数空间分成四种不同的诱骗态。通过选择合适的诱骗态，结合最新的误码率估算公式对单光子的响应率和误码率做出精确的估计。
首先需要申明的是，本发明所提出的新型被动式诱骗态可以被使用在任何编码方案的QKD系统中，如相位编码、偏振编码。在附图和以下建立的QKD模型中，将以使用相位编码的常规BB84协议为例来展示其在QKD系统中的良好表现。
在阐述具体实施方案之前，先来介绍一些在刻画QKD系统模型的基本记号。在QKD系统模型中，Yn和en分别代表发送一个n光子态条件下的响应率和量子比特误码率(QBER)；Sl和El分别代表在任意信号态l下的总响应率和QBER；Tl则代表总的量子比特误码，可表示为：Tl＝SlEl。为了计算BB84协议中的密钥提取率，需要对单光子脉冲的响应率(Y1)和QBER(e1)进行估计。在现有的诱骗态QKD系统中，人们通常将信号光随机调制到不同的强度上来估计Y1的下界和e1的上界。但是在本发明中，由于使用了新型被动式衰减光光源，可以通过衰减器将两个激光器发射的光强度分别固定为μ0和μ，并且通过在发送端四种不同的响应事件Xi(i＝1,2,3,4)下接收端的探测率来对Y1下界和e1上界进行估计。
接下来将估计Y1和e1的界，为此将Xi(i＝1,2,3,4)条件下的信号态分别记为xi态。在光子数空间有其中可以得到：
为简单起见，假设D1和D2具有相同的探测效率和暗计数，如ηi＝ηD,di＝Y0(i＝1,2)，并合理的设置BS0与VBS的透射效率和探测器效率t0,tv,ηD∈[0,1]。相应的总响应率和量子比特误码可以被写成：
其中l＝x1,x2,x3,x4，且e0是真空态的误码率，值为0.5。
需要强调的是，实际上四种事件均可以被用于参数估计，简单起见以下仅使用前两种事件来估计单光子响应率，那么单光子响应率的下界Y1可以表示成：
单光子误码率上界e1可以表示成：
根据以上得到的Y1 L和现在可以利用下面的公式来计算最终的密钥提取率：
其中上标Z(或者X)代表在Z(或者X)基上的值，如Z表示0相位和π相位，X表示相位和相位，这两组基是相互独立的，所以在以上的方案阐述中省略了它们；Sl和El分别代表对于l态的总响应率和量子比特误码率；f是在实际中的纠错效率，这里假定为一常量f＝1.16；H2(x)表示的是二元香农熵函数，即H2(x)＝-xlog2(x)-(1-x)log2(1-x)。值得一提的是，所有的事件Xi(i＝1,2,3,4)都可以用于最终的密钥产生过程。
下面进行QKD系统性能分析：使用基本方案中的公式，可以通过数值仿真计算密钥提取率并且将新的被动式诱骗态方案与其他现有的方法作比较，比如Curty等人的被动式方案、使用WCS的常规三强度诱骗态方案。在通常情况下，为n光子条件下的响应率Yn和误码率en建立一个线性的计算模型：
Yn＝1-(1-Y0)(1-ηA)n
其中η＝ηB×10-αL/10，ηB＝(ηD)是Bob端的探测效率，α是信道的损耗常数，L是传输距离。使用这个模型，可以为Sl和El设置相应的值(可由实验观测得到)，且通过给他们赋值，可以通过公式(15)发现传输距离与密钥率相互独立。
按照图1的原理框图，对本发明进行了仿真。仿真参数为：Alice端探测器探测效率和暗计数分别为ηD＝0.145和Y0＝3×10-6，信道损耗α＝0.2(dB/km)，真空态的误码率e0＝0.5，系统的本地误码ed＝1.5％，Bob端的探测效率和暗计数分别为ηD＝0.145和Y0＝3×10-6，VBS的透射效率tv＝0.25，并为本发明和Curty等人的方案设置相同的μ0,t0。
针对常规三强度方案，由于调制造成的强度不确定性，因而在实际仿真过程中必须将强度调制误码考虑在内，定义参数δ为强度调制起伏，然后可得到ξ∈[ξ(1-δ),ξ(1+δ)]，ξ＝(v,μ)表示诱骗态或信号态的强度，根据诱骗态和信号态的强度范围，可以得到光子数分布的上界和下界：
那么单光子响应率的下界Y1可以表示成：
单光子误码率上界e1可以表示成：
其中最终的密钥提取率：
这里合理地设置δ＝0.025，诱骗态强度为v＝0.2，并为本发明和Curty等人的方案的种子光，常规三强度诱骗态方案的信号态选取最优强度。最后的仿真结果如图2—4。
仿真所采用的场景描述为：
方案1：Curty等人的被动式方法(图中用C0(理想情况)、C1(实际情况)表示)。
方案2：使用WCS的常规三强度诱骗态方法(图中用W0(理想情况)、W1(实际情况)表示)。
方案3：使用本发明的基于衰减激光光源的被动式诱骗态方法(图中用P0(理想情况)、P1(实际情况)表示)。
图2表示方案1、3密钥提取率的对比，其中(a)图表示两种方案密钥提取率的绝对值，采用对数值，即log10R；而(b)图表示相对值，即本发明方案的密钥提取率与Curty等人的方案实际情况下的密钥提取率的比值。图2(a)和(b)仿真表明，本发明方案在密钥提取率上要比Curty等人的方案有显著的提高。例如，在150km处，本发明方案的密钥提取率要比Curty等人的方案的高出一倍，而且较后者传输距离延长了10km。
图3(a)和(b)分别表示上述方案1、3的单光子脉冲的响应率(Y1)和单光子QBER(e1)性能。从图2(a)中可以看出，在对Y1的估计上，本发明方案相比Curty等人的要好，从图2(b)中可以看出，在对e1的估计上，本发明方案也要比Curty等人的有着绝对的优势，这表明Y1和e1都可以被精确地估计。
图4表示方案2、3密钥提取率的对比，其中(a)图表示两种方案密钥提取率的绝对值，采用对数值，即log10R；而(b)图表示相对值，即本发明方案的密钥提取率与使用WCS的常规三强度诱骗态方案实际情况下的密钥提取率的比值。图4(a)和(b)仿真表明，本发明方案在密钥提取率上要比使用WCS的常规三强度诱骗态方案有显著的提高。例如，在150km处，本发明方案的密钥提取率要比后者的高出25％。
兼顾密钥提取率和安全传输距离，本发明的基于衰减激光光源的被动式诱骗态方案的综合性能最好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，且对于上述的具体实施例，应理解的是，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的是为了进一步说明本发明的原理和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。
Claims (4)
1.一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态QKD系统，包含发送端Alice和接收端Bob，其特征在于，发送端上两束独立且相位随机的相干光在分束器BS0上发生干涉，BS0的输出区分为模式I即休闲光与模式S即信号光，休闲光由发射端Alice进行本地探测，本地探测由一个可调分束器VBS和两个探测器D1，D2组成，而信号光被编码后发送给接收端Bob进行探测。
2.根据权利要求1所述的改进的基于衰减光光源的被动式诱变态QKD系统，其特征在于，休闲光通过一个VBS后分别到达探测器D1、D2，可以产生四种不同的探测事件，记为Xi(i＝1,2,3,4)：1)X1：D1不响应，D2响应；2)X2：D1响应，D2不响应；3)X3：D1、D2都不响应；4)X4：D1，D2都响应，休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上，然后在事件Xi的条件下信号态的密度矩阵为：
<mrow>
<mi>&rho;</mi>
<mo>=</mo>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>,</mo>
<mi>m</mi>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mrow>
</munder>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>,</mo>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<msub>
<mi>X</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>|</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>|</mo>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>|</mo>
<mi>n</mi>
<mo>></mo>
<mo><</mo>
<mi>n</mi>
<mo>|</mo>
<mo>,</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中Pn,m为信号光里有n个光子且休闲光里有m个光子的联合概率，为休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上的条件概率，为在光子态|s1s2>下产生事件Xi的条件概率。
3.根据权利要求2所述的改进的基于衰减光光源的被动式诱变态QKD系统，其特征在于，在本地探测时，休闲光中的m光子态投影到|s1s2>态上，它的条件概率为：
<mrow>
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>|</mo>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>!</mo>
</mrow>
</mfrac>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mi>m</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mi>k</mi>
</munderover>
<msubsup>
<mi>C</mi>
<mi>m</mi>
<mi>k</mi>
</msubsup>
<msubsup>
<mi>t</mi>
<mi>v</mi>
<mi>k</mi>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msup>
<msubsup>
<mi>C</mi>
<mi>k</mi>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</msubsup>
<msubsup>
<mi>&eta;</mi>
<mn>1</mn>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
</msup>
<msubsup>
<mi>C</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</msubsup>
<msubsup>
<mi>&eta;</mi>
<mn>2</mn>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mrow>
</msup>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mi>m</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mi>k</mi>
</munderover>
<mfrac>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>!</mo>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>!</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>!</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>!</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>!</mo>
</mrow>
</mfrac>
<msubsup>
<mi>t</mi>
<mi>v</mi>
<mi>k</mi>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msup>
<msup>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</msup>
<msup>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</msup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
</msup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>-</mo>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mrow>
</msup>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
<mo>.</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
4.根据权利要求2所述的改进的基于衰减光光源的被动式诱变态QKD系统，其特征在于，在本地探测时，在光子态|s1s2>下产生事件Xi的条件概率如下表所示：
表中dj(j＝1,2)代表入射光投影到真空态上，Dj依然会响应的概率，即探测器的暗计数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710780124.XA CN107872316A (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710780124.XA CN107872316A (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107872316A true CN107872316A (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=61761554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710780124.XA Pending CN107872316A (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107872316A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109039604A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 南京邮电大学 | 一种被动式诱骗态量子数字签名方法 |
| CN109495168A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种量子密钥分配系统的强光致盲攻击的检测方法及装置 |
| CN113300762A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-24 | 南京邮电大学 | 一种适用于双场协议的被动式光源监控方法 |
| CN113411181A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-17 | 南京邮电大学 | 一种基于分布式并行差分进化算法的参数优化方法 |
| CN114285549A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-05 | 济南量子技术研究院 | 一种基于修正相干态光源的双扫描4强度mdi-qkd方法和系统 |
| GB2617351A (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-11 | Wave Photonics Ltd | Method and apparatus for generating a quantum cryptographic key |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102223181A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-10-19 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 一种电可调光衰减器的控制方法及光衰减系统 |
-
2017
- 2017-09-01 CN CN201710780124.XA patent/CN107872316A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102223181A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-10-19 | 安徽问天量子科技股份有限公司 | 一种电可调光衰减器的控制方法及光衰减系统 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| QIN WANG, XING-YU ZHOU等: "《Realizing the measure-device-independent quantum-key-keydistribution with passive heralded-single photon sources》", 《WWW.NATURE.COM/SCIENTIFICREPORTS》 * |
| 周媛媛等: "《基于弱相干态光源的非正交编码被动诱骗态量子密钥分配》", 《物理学报》 * |
| 朱峰: "《新型量子密钥分配的理论与实验研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109039604A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 南京邮电大学 | 一种被动式诱骗态量子数字签名方法 |
| CN109039604B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-03-02 | 南京邮电大学 | 一种被动式诱骗态量子数字签名方法 |
| CN109495168A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种量子密钥分配系统的强光致盲攻击的检测方法及装置 |
| CN109495168B (zh) * | 2018-11-27 | 2020-08-25 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种量子密钥分配系统的强光致盲攻击的检测方法及装置 |
| CN113411181A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-17 | 南京邮电大学 | 一种基于分布式并行差分进化算法的参数优化方法 |
| CN113300762A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-24 | 南京邮电大学 | 一种适用于双场协议的被动式光源监控方法 |
| CN113300762B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-11-29 | 南京邮电大学 | 一种适用于双场协议的被动式光源监控方法 |
| CN114285549A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-05 | 济南量子技术研究院 | 一种基于修正相干态光源的双扫描4强度mdi-qkd方法和系统 |
| CN114285549B (zh) * | 2021-12-03 | 2024-03-08 | 济南量子技术研究院 | 一种基于修正相干态光源的双扫描4强度mdi-qkd方法和系统 |
| GB2617351A (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-11 | Wave Photonics Ltd | Method and apparatus for generating a quantum cryptographic key |
| WO2023194717A1 (en) | 2022-04-05 | 2023-10-12 | Wave Photonics Ltd | Decoy and chip base method and apparatus for generating a quantum cryptographic key |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107872316A (zh) | 一种改进的基于衰减激光光源的被动式诱骗态qkd系统 | |
| US11411723B2 (en) | Apparatus and method for quantum enhanced physical layer security | |
| Donaldson et al. | Experimental demonstration of kilometer-range quantum digital signatures | |
| CN105515767B (zh) | 基于dps的多用户qkd网络系统及其密钥分发方法 | |
| US6748083B2 (en) | Method and apparatus for free-space quantum key distribution in daylight | |
| US7502476B1 (en) | Systems and methods of enhancing QKD security using a heralded photon source | |
| CN110880970A (zh) | 基于指示单光子源与轨道角动量的量子密钥分配方法 | |
| Zhao et al. | Security analysis of an untrusted source for quantum key distribution: passive approach | |
| CN109088730B (zh) | 基于轨道角动量的循环差分相移量子密钥分发协议 | |
| CN114448621B (zh) | 一种多方双场量子密钥分发协议实现方法及系统 | |
| WO2018043742A1 (ja) | 量子暗号鍵出力装置、量子暗号鍵通信システム及び量子暗号鍵出力方法 | |
| CN108123803B (zh) | 一种量子密钥分发系统和方法 | |
| CN110535640B (zh) | 一种探测器控制攻击的检测方法及系统 | |
| CN110618433A (zh) | 一种用于量子雷达的量子成像系统 | |
| CN108183793B (zh) | 一种多用户测量设备无关量子密钥分发系统及方法 | |
| CN112511303B (zh) | 一种不需要监控信道的量子秘密共享方法及系统 | |
| CN110601840A (zh) | 基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法 | |
| Hosseinidehaj et al. | Entanglement generation via non-Gaussian transfer over atmospheric fading channels | |
| CN110768794A (zh) | 基于标记配对相干态和量子存储的量子密钥分配方法 | |
| CN113037476A (zh) | 一种非对称的相干检测量子会议密钥协商方法及系统 | |
| Alshaer et al. | Hybrid MPPM-BB84 quantum key distribution over FSO channel considering atmospheric turbulence and pointing errors | |
| Almeida et al. | Experimental investigation of quantum key distribution with position and momentum of photon pairs | |
| Krapick et al. | Bright integrated photon-pair source for practical passive decoy-state quantum key distribution | |
| CN211263776U (zh) | 一种用于量子雷达的量子成像系统 | |
| Etengu et al. | Performance comparison of BB84 and B92 satellite-based free space quantum optical communication systems in the presence of channel effects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180403 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |