基于非正交多址接入的连续变量量子密钥分发:密钥速率分析与功率分配
该研究团队针对恶意量子攻击下的多用户量子密钥分发(QKD)问题展开研究,该问题对实现大规模量子互联网至关重要。本工作提出了一种基于上行链路非正交多址接入的连续变量QKD系统(NOMA-CVQKD),在集体攻击场景下实现了总密钥生成速率(SKR)的最大化。该系统采用高斯调制相干态和基于量子连续干扰消除的外差接收方案。 研究人员通过熵功率不等式和最大熵原理推导出合法用户可达密钥速率的闭式渐近界,同时基于Holevo信息理论给出了窃听者截获信息量的数学表征。该团队开发了基于逐次凸逼近的功率分配算法,在集体攻击条件下实现NOMA-CVQKD系统渐近总SKR的最大化,并保证收敛至局部最优的Karush-Kuhn-Tucker解。仿真结果表明:相较于量子正交多址接入方案,采用功率分配算法的NOMA-CVQKD系统总SKR提升最高达23%;在过量噪声方差为0.1时可支持16个用户;且在湍流强度和传输距离变化时仍保持鲁棒性。
量科快讯
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