针对测量设备无关量子密钥分发,基于相关旋转的无硬件偏振稳定方法

测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)可针对探测器漏洞提供无条件安全性,但其实际部署因非对称信道湍流而严重受阻。光纤中的波动会诱发任意偏振漂移,降低Hong-Ou-Mandel干涉质量并迫使大量校准停机时间。在本工作中,该团队提出一种基于酉2-设计的关联旋转协议,实现无需硬件的偏振稳定技术。通过应用同步公开的旋转超映射,Alice与Bob将确定性的非对称几何旋转数学转化为各向同性的Pauli退极化信道。该协议完全作为经典纠错过程中的虚拟后处理步骤执行,可将固有信道噪声数学抑制2/3。该团队通过精确量子态模拟证明,这种诱导对称性可消除灾难性的轴依赖故障,将Y偏容忍度从0.68弧度扩展至0.84弧度。此外,该协议被动地将11%安全阈值的绝对角度失配容忍度从38.7°提升至47.9°,在标准架构失效的高湍流区域,仍能在延长光纤距离上维持安全密钥蒸馏。该算法方案天然兼容诱骗态弱相干脉冲,为鲁棒的长距离量子网络提供了高度可扩展且资源高效的框架。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-08 04:27

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