基于灵活配对策略的模式配对量子密钥分发的安全性分析

模式配对量子密钥分发(MP-QKD)因其简单的实现方式和二次方扩展能力,在长距离安全通信中具有显著优势。MP-QKD中的后测量配对机制减轻了对光子符合计数的要求,这对于突破密钥率传输的基本限制至关重要。在该工作中,研究团队提出了一种改进的诱骗态MP-QKD协议,其特点是采用了灵活且高效的配对策略。通过为诱骗态MP-QKD构建纠缠模型,研究团队证明了该方案的安全性。仿真结果表明,在所有距离范围内,密钥生成率(SKR)均得到了提升。值得注意的是,与原始方案[《自然·通讯》13, 3903 (2022)]相比,在渐近情况下,375公里内的SKR提升超过65%;在有限情况下,400公里内的SKR提升超过50%。此外,在有限情况下,尤其是在小数据块长度下,可实现的距离得到了扩展。仿真结果验证了该方案的高效性,有望推动MP-QKD的实际应用。同时,该纠缠模型为进一步分析诱骗态MP-QKD的安全性和性能提供了理论框架。

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