带有旁路信道的量子密钥分发的数值安全框架
基于卫星的量子密钥分发(QKD)旨在克服重大技术挑战,实现长距离安全密钥交换。为缓解部分挑战,Ghalaii等人[PRX Quantum 4, 040320 (2023)]提出:通过经典监测技术可探测特定尺寸内的任何空中窃听者,从而限制未被探测的“Eve”的传输效率。这催生了一种新型QKD场景——部分从Alice传输至Bob的信号可完全绕过Eve。该研究团队在此手稿中建立了离散变量协议下“旁路”场景密钥率计算的通用框架。数值计算首先验证了单光子BB84协议在旁路约束下性能不会提升的猜想,继而发现了若干可实现提升的新机制:当接收端探测器存在效率失配时,以及在一定压缩假设下采用弱相干脉冲实现BB84协议时。技术上,该框架通过整合表征旁路效应的信源边际约束、现有密钥率最小化数值方法,以及处理无维度限制光子态的压缩降维技术来实现。

