实用量子网络的多光子量子密钥分发
量子密钥分发(QKD)很可能成为未来实用化量子网络的核心组成部分。然而受限于单光子发射源的缺失和噪声中间量子硬件的制约,现有网络无法支持所有QKD协议的使用。目前用于模拟单光子发射源的衰减光子传输方案,不仅严重限制了有效传输距离,更因其每比特传输需数万光子的特性,导致QKD与经典网络的融合困难重重。研究发现,协议性能还会随网络拓扑结构产生波动。为摆脱QKD对单光子发射源的依赖并延长传输距离,研究人员探索了不依赖单光子传输实现安全性的新型协议——如能容忍脉冲多光子传输且无信息泄露的三阶段QKD协议。本文系统对比了三阶段协议与传统QKD协议的优劣,分析了其在各类网络拓扑及条件下的效能差异。该团队通过建立密钥生成率与传输距离的数学关系模型,为不同拓扑结构下的长距离传输提供了理论支撑。
