受限量子环境下的三方轻量级量子密钥分发协议

该研究提出了一种量子受限环境下的新型轻量级量子密钥分发(LQKD)协议,该协议基于四粒子团簇态实现。该方案使具备量子能力的用户能同时与两个“经典”用户建立独立密钥——这些经典用户仅限于执行Hadamard操作和Z基测量。通过采用单向量子比特传输方式,该工作解决了现有依赖双向或环形传输的半量子密钥分发(SQKD)方案的若干局限:(1)无需经典参与者配备昂贵量子设备来防御量子特洛伊木马攻击;(2)缩短了量子比特传输距离;(3)获得了更高比特效率。因此所提LQKD协议比现有SQKD方案更轻量化且实用。安全性分析表明,在理想情况下该协议可达到与全量子协议相当的安全等级。研究还证明了非理想情况下协议的无条件安全性,其噪声容忍度接近BB84协议水平。

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