用于太赫兹通信的连续变量测量设备无关型多输入多输出量子密钥分发

尽管多输入多输出(MIMO)太赫兹(THz)连续变量量子密钥分发(CVQKD)在理论上是安全的,但探测器缺陷可能导致实际漏洞。这项工作提出了一种在MIMO框架下运行的太赫兹频段测量设备无关(MDI)CVQKD系统。该系统将测量任务委托给不可信的第三方Charlie而非接收方,从而消除所有探测器攻击,显著提升了系统实际安全性。通过收发波束成形技术,该方案将MIMO信道转化为多个并行有损量子信道,实现Alice与Bob间稳定的密钥分发。该研究对比了基于纠缠态和制备-测量两种协议架构,推导出渐进场景与有限码长场景下的密钥率表达式。仿真结果表明:多天线配置与高效零差检测对抑制自由空间路径损耗、提升密钥率具有关键作用;系统在远距离传输时更宜采用较低太赫兹频段,近距离应用则适用更高频段。所提协议为新一代无线网络安全量子通信提供了可扩展解决方案,展现出室内外环境部署的应用潜力。

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提交arXiv: 2025-11-07 06:52

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