量子科技中心_量科网

众所周知，中继节点是未来全球量子网络的关键组成部分，它将支持超远距离上的高速率私密通信和纠缠分发。近期中继架构采用基于测量的节点，这些节点无需纠缠和量子存储器即可运行，这正是测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）协议的核心思想。MDI-QKD协议消除了中继器之间的信任条件，而其连续变量（CV）版本在提出时，得益于确定性特性以及与经典设备的兼容性，在短距离局域网（LAN）中展现出高传输速率。尽管CV-MDI-QKD协议的理论基础已完善建立，但其安全传输距离在实际局域网中仍受限制。本研究提出了一种针对非对称CV-MDI-QKD协议的增强方案，该方案采用Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）振荡器间编码，将损耗误差和操作误差均抑制至盈亏平衡点以下，且无需经典信令信号导致的任何延迟。具体而言，该方案通过一对辛变换关联数据和辅助模式的噪声，从辅助模式的稳定子测量中提取误差综合征，并指导数据模式进行纠错位移。数值分析表明，该协议在集体高斯攻击下具有可组合的有限尺寸安全性，涵盖无噪声和有噪声GKP状态，并适用于有线（光纤）和无线（自由空间）两种配置。此外，该工作证明GKP编码的残余误差可通过级联方法进一步降低，但需在层数与有限GKP压缩之间进行权衡。