量子科技中心_量科网

连续变量量子密钥分发（CV-QKD）是一种有前景的安全水下量子通信（UQC）方案，在该场景中，传播损耗、散射、湍流以及接收器热噪声会严重劣化量子态的传输。本文提出了一种基于虚拟光子减法（VPS）的水下CV-QKD系统，该方案通过对Alice测量结果的后选择实现，无需接收端获取信道状态信息（CSI）。分析了三种基于VPS的系统配置，分别对应零差检测（VPS-HD）、量子最大似然检测（VPS-QMLD）和量子多符号检测（VPS-QMSD）。系统性能通过仅接受量子比特误码率（QBER）进行评估，其中水下湍流采用Erlang分布建模。推导了三种配置的解析及半闭式QBER表达式，并通过针对不同水类型和系统参数的蒙特卡洛仿真进行了验证。结果表明，解析结果与仿真结果高度吻合，并证明VPS-QMSD对水下湍流具有最佳鲁棒性，与VPS-QMLD和VPS-HD相比，实现了最低的QBER。