量子科技中心_量科网

未来全球量子通信网络，即量子互联网，将实现长距离大规模用户的高速率安全通信和纠缠分发。连续变量（CV）量子密钥分发（QKD）为安全量子通信提供了强大支撑，这得益于室温商用光学器件的使用及其实现高速率的潜力。然而，CV-QKD协议的可实现性能从根本上受到限制，因为它们似乎对损耗和噪声都很敏感。在这项研究中，该团队提出了一个通用框架，用于分析高斯调制相干态协议（GMCS）在用户对协议所经历损耗和噪声具有不同信任级别下的可组合有限尺寸安全性。该工作涵盖了多种实际场景，包括主动和被动窃听配置，以及有线（即基于光纤）和无线（即自由空间和卫星）量子通信信道。数值结果评估了GMCS协议在不同信任级别下的鲁棒性，并证明实际协议难以在发射端对非信任损耗保持鲁棒性。在无线情况下，该团队分析了太阳同步卫星的场景，表明即使处于最差信任级别，其密钥分发速率仍可超越理想量子中继器组成的地面链路。研究结果表明，在工程化和优化量子安全网络时，必须缓解速率性能、信任级别、系统噪声和通信距离之间关键权衡所导致的缺陷。