量子科技中心_量科网

基于量子擦除现象的量子密钥分发协议具有一项操作优势：通过干涉自动识别编码选择的匹配与失配，从而无需通过公共信道进行基比对。然而安全性分析表明，采用最优测量策略时，二进制量子擦除方案允许窃听者以85%的概率正确识别传输的量子态。无论采用何种态随机化方案，该漏洞始终存在。研究团队证明这一局限反映了所有二态量子密码协议的基本约束，其根源在于非正交态区分的几何特性。为突破此限制，该团队提出了一种三进制量子擦除协议：采用角度间隔120°的三个偏振态，以随机时序的三光子组进行传输。该扩展方案通过双重互补机制实现更高安全性：首先，对称排列量子态的可区分性降低，限制了单光子识别；其次，未知光子时序的组合复杂性制约了多光子窃听策略。在四维路径-偏振希尔伯特空间中对个体窃听攻击的安全性分析表明，窃听者最大成功概率被限制在54%，显著低于二进制方案的识别界限。该协议保持了每光子0.30比特的二进制等效效率，与现有QKD方案竞争力相当，同时继承了量子擦除密码学固有的操作简便性。