研究目的
提出一种名为"发送或不发送TF-QKD"的协议，该协议能够容忍较大的对准误差并提高量子密钥分发的安全距离。
研究成果
“发送或不发送TF-QKD”协议显著提高了单光子干涉中失准误差的可容忍阈值，即使存在较大失准误差，也能实现超过700公里的量子密钥安全分发。
研究不足
该协议依赖于具有挑战性的长距离单光子干涉技术，并要求对相位偏移和探测器效率进行精确控制。
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大失准误差下的双场量子密钥分发
DOI：10.1103/PhysRevA.98.062323
期刊：Physical Review A
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
基于双场量子密钥分发[TF-QKD；Lucamarini等人，《自然》（伦敦）557卷400页（2018年）]这一创新理念，我们提出名为"发送或不发送TF-QKD"的协议，该协议能容忍较大的对准误差。作为量子通信领域的革命性理论突破，TF-QKD将密钥率对信道损耗的依赖关系从线性转变为信道透射率的平方根。然而，该技术需要实现具有挑战性的长距离单光子干涉，且如原论文所述，由于后续公布的相位信息可能产生影响，其安全性证明当时尚未完善。我们通过具体的窃听方案证明：后续相位公布确实具有重要影响，传统诱骗态方法的公式并不适用于原协议。随后我们提出"发送或不发送"协议。本协议不对Z基（信号脉冲）比特进行后选择处理，因此传统诱骗态方法可直接适用并自动解决安全性证明问题。最重要的是，由于本协议在Z基不要求任何单光子干涉，其Z基误码率可忽略不计。这使得单光子干涉中可容忍的对准误差阈值从原先的百分之几大幅提升至超过45%。数值模拟表明：即使单光子干涉对准误差率达15%、25%、35%或45%，本协议仍能分别实现超过700公里、600公里、500公里或300公里的安全传输距离。
作者：
Xiang-Bin Wang，Zong-Wen Yu，Xiao-Long Hu
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