量子密钥分发的有限尺寸安全性:三种证明技术的比较

该研究团队对比了三种证明方法,用于评估集体攻击下量子密钥分发协议的可组合有限尺寸安全性,重点分析了实际应用场景中不同数据块长度对最终密钥生成速率的影响。作为基准测试案例,研究人员以BB84协议为研究对象,分别基于熵不确定关系(EUR)、渐近等分性质(AEP)以及基于条件最小熵的直接有限块分析(称为有限尺寸最小熵/FME方法)三种途径计算了有限尺寸密钥速率估值。 研究结果表明:在BB84协议中,基于EUR的边界值在整个参数范围内表现出最优性能;而AEP方法虽然具有渐近紧致性,但在中小尺寸数据块场景下会过度保守,甚至可能无法验证正密钥的存在。FME方法在小数据块场景中仍保持有效性——当AEP估值失效时仍能获得非零密钥速率,尽管该方法对BB84协议并非渐近最优。这些发现为连续变量协议(特别是当前主要依赖AEP式修正的相干态方案)提供了新思路:在缺乏紧致EUR边界的情况下,可采用FME类分析方法进行有限尺寸评估。
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提交arXiv: 2026-01-07 11:48

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