量子科技中心_量科网

当前量子安全直接通信（QSDC）协议通过估算X基和Z基中光子的误码率来确保通信安全，其前提是通信双方需完成参考系校准。然而在移动通信场景中，实现持续精确的参考系校准面临巨大挑战。为此，本文提出了一种与参考系无关（RFI）的QSDC协议。该协议仅需确保参考系一个方向的校准精度，同时允许另外两个方向存在β角的偏差。为提升协议对参考系波动的鲁棒性，研究人员在安全分析框架中引入与β无关的参数C，并重新推导了协议的安全界限。此外，该工作构建了系统模型并优化信号态的脉冲强度，使协议能在不同信道衰减等级下实现最优性能。在10 dB衰减（对应25公里通信距离）时，β为0°和45°条件下的保密信息容量分别达到8.765×10⁻⁶比特/脉冲和4.150×10⁻⁶比特/脉冲。与基于单光子的QSDC相比，本文协议显著延长了通信距离——当β为0°和45°时，RFI-QSDC协议的最大传输距离分别达到27.875公里和26.750公里，约为单光子方案通信距离的155.9%和149.7%。