超越线性速率-距离界限的高容量双自由度量子秘密共享协议

量子秘密共享(QSS)是一种多方密码学原语。现有大多数QSS协议受限于线性速率-距离边界,无法实现远距离高容量的多方密钥分发。该工作提出了一种基于弱相干脉冲(WCP)光源的偏振(Pol)与相位(Ph)双自由度(dual-DOF)QSS协议。该协议融合了单光子干涉、双光子干涉与非干涉原理,可抵御来自不诚实参与者的内部攻击。研究人员开发了仿真方法来评估其在光束分离攻击下的性能,结果表明该协议能突破线性边界。相较于差分相位孪生场QSS和WCP-Ph-QSS协议,该协议对光束分离攻击具有更强的抵抗能力,因而具备更长的最大通信距离和更高密钥速率。当采用平均光子数较高(μ=1.5)的弱相干脉冲时,其密钥速率可达WCP-Ph-QSS协议的5.4倍,最大通信距离(441.7公里)较WCP-Ph-QSS协议提升约7.9%。该协议在当前实验技术条件下具有高度可行性,为构建远距离大容量量子网络提供了可行方案。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-11 14:02

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