诱骗态量子密钥分发卫星下行链路信道的信息协调优化
量子密钥分发(QKD)是一种利用量子力学特性的密码解决方案,即使面对拥有无限计算能力的攻击者也能保持抗干扰性和安全性。基于卫星的链路在QKD中至关重要,因其能覆盖最佳光纤系统无法达到的距离。然而,低地球轨道(LEO)卫星与地面站之间的链路持续时间仅几分钟,导致生成的安全密钥量较少。在此背景下,该研究团队通过优化QKD后处理中的信息协调步骤,以最大化安全密钥的生成量。 作为第一步,研究人员构建了卫星完整过境期间下行链路信号和量子比特误码率(QBER)的精确模型——该模型具有时变特性,源于三种效应:(i)链路几何结构的动态变化;(ii)大气闪烁效应;(iii)诱骗态协议中采用的不同信号强度。通过利用瞬时QBER的先验信息,该工作提升了Decoy-State BB84协议中信息协调(IR,即纠错阶段)的效率,在真实场景下使生成的安全密钥长度增加近3%。



