设备无关的量子密钥分发:协议、量子博弈与安全性
量子密钥分发(QKD)基于量子力学定律实现可证明的安全通信。尽管其具有理论上的安全性承诺,实际QKD系统仍易受边信道攻击和探测器漏洞等严重威胁,且依赖于可信设备特性假设。设备无关量子密钥分发(DIQKD)通过仅依赖观测到的非局域关联性——以贝尔不等式违背为验证依据——克服了这些局限,从而消除了对测量设备内部工作机制的假设。本文首先梳理了DIQKD的基础原理,包括贝尔测试与安全性定义;继而系统考察了协议设计方案(如基于CHSH不等式方案和非局域博弈框架)及其安全性证明;评估了近期实验进展,涵盖源架构、探测技术与有限密钥分析;最后指出噪声容限、生成速率及与量子网络融合等开放性问题,并展望实现高性能鲁棒DIQKD的未来研究方向。
