Bright Integrated Photon-Pair Source for Practical Passive Decoy-State Quantum Key Distribution
我们报道了一种明亮的非简并I型参量下转换源，它非常适合于被动诱饵态量子密钥分发。我们显示了在广泛的泵浦功率范围内的光子数分辨分析，我们证明了预示着高阶$n$光子状态高达$n=4$。推断的光子点击统计表现出良好的协议的理论预测。从我们的测量结果，我们得出结论，我们的源满足要求，以避免光子数分裂攻击。
2014-01-28 quant-ph
Finite-key security analysis of the decoy-state BB84 QKD with passive measurement
Faculty of Engineering, University of Toyama（富山大学工学部）；Network Innovation Laboratories, NTT Inc.（NTT公司网络创新实验室）；NTT Research Center for Theoretical Quantum Information, NTT Inc.（NTT公司理论量子信息研究中心）；Quantum ICT Laboratory, NICT（NICT量子ICT实验室）
本文提出有限密钥下基于被动测量的诱骗态BB84 QKD协议的安全性证明，推导出闭合形式的秘密密钥率公式，并通过模拟验证被动测量不影响密钥生成效率。
2025-11-26 quant-ph
Passive decoy state quantum key distribution: Closing the gap to perfect sources
我们提出了一个量子密钥分发方案，该方案的性能与理想单光子源的性能非常接近。在密钥生成速率和最大可达距离方面，它几乎达到了物理上界。我们的方案依赖于一个实际的设置的基础上的参数下转换源和当今，非理想的光子数检测。包括导致比特错误的任意实验缺陷。我们通过经典的后处理来选择诱饵态。这允许改进有效信号统计和可实现的距离。
2006-10-17 quant-ph
Joint eavesdropping on the BB84 decoy state protocol with an arbitrary passive light-source side channel
量子密钥分发（QKD）中的无源光源侧信道使量子信号更加可区分，从而为窃听者提供了关于量子信号的附加信息。迄今为止，针对被动侧信道的显式窃听策略除了操作自由度之外，还限于被动侧信道的单独测量。在这里，我们将展示如何考虑到操作自由度和通用形式的被动侧信道上的联合窃听。特别是，我们使用的最佳相位协变克隆的信号光子状态，这是最有效的攻击BB84协议没有边信道，其次是一个联合集体测量的边信道和操作的自由度。为了评估QKD在这种攻击下的安全性，我们提出了一种有效的错误方法，并证明了它对BB84诱骗状态协议的适用性。
2022-11-24 quant-ph
Efficient passive measurement-device-independent quantum key distribution
与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）是目前所有实用的量子密钥分发协议中安全性最高的一种。然而，现有的多强度诱饵态方法可能会导致漏洞时，调制光强度与实际设备。在本文中，我们提出了一个被动的诱饵态MDI-QKD协议的基础上的一种新的结构的预示单光子源。该方法不需要对光源进行不同强度的调制，避免了诱骗态的调制信息泄露给窃听者，提高了MDI-QKD的安全性。此外，通过结合被动诱饵状态和偏基选择，我们的协议可以表现出明显的优势相比，最先进的MDI-QKD方案，即使在有限的密钥大小的影响被考虑在内。因此，我们目前的被动诱饵态MDI-QKD似乎是一个有希望的候选人，实际实施的量子密钥分发在不久的将来。
2019-02-14 quant-ph
Passive decoy state quantum key distribution with practical light sources
诱骗态是一种非常有效的方法，可以显著提高具有实用光源的量子密钥分发系统的性能。虽然激光脉冲强度的主动调制在原理上是制备诱饵态的有效方式，但在实践中，被动制备在某些情况下可能是期望的。典型的无源方案涉及参数下变频。最近，已经表明相位随机化弱相干脉冲（WCP）也可以用于相同的目的[M。Curty { \it等人}，选择Lett. { \bf 34}，3238（2009）.]该方案只需要线性光学器件和简单的阈值光子探测器，这表明了该方法的实际可行性。最重要的是，由此产生的秘密密钥速率与具有无限数量诱饵设置的主动诱饵状态设置所提供的密钥速率相当。在本文中，我们扩展了这些结果，现在具体显示了其他实际情况下，不同的光源和光电探测器的分析。特别是，我们认为源发射热态，相位随机WCP，强相干光结合几种类型的光电探测器，像，例如，阈值光子探测器，光子数分辨探测器，和经典的光电探测器。我们的分析还包括检测效率低下和噪声的影响，目前的阈值检测器所示的暗计数的形式可能对最终的秘密ket率。此外，我们提供了估计的影响，由于有限的数据大小的统计波动，可以在实际实施。
2009-11-14 quant-ph
A passive transmitter for quantum key distribution with coherent light
量子密钥分发方案中的信号状态准备可以使用有源或无源来实现。被动源在某些情况下可能是有价值的;例如，在那些以高传输速率运行的实验设置中，因为不需要外部驱动元件。典型的无源发射机涉及参数下变频。最近，它已被证明，相位随机化的相干脉冲也允许被动产生的诱饵状态和Bennett-Bennard 1984（BB84）的偏振信号，虽然在一个单一的被动源的组合的设置是麻烦的。在本文中，我们提出了一个完整的无源发射机，准备诱饵状态BB84信号使用相干光。我们的方法采用和频产生连同线性光学元件和经典的光电探测器。在一个无限长的实验的渐近极限，由此产生的秘密密钥速率（每脉冲）是可比的一个由一个主动诱饵状态BB84设置与无限数量的诱饵设置。
2011-08-03 quant-ph
Passive decoy-state quantum secure direct communication with heralded single-photon source
针对不完善光子源限制量子安全直接通信（QSDC）实用化的问题，提出基于预告式单光子源的被动诱骗态QSDC协议，显著提升保密消息容量与通信距离，推动实用化QSDC系统发展。
2024-08-20 quant-ph
Fully-Passive Quantum Key Distribution
本研究突破无源QKD方案中诱骗态生成与编码无法同时线性光学实现的限制，提出全无源QKD光源，可生成任意量子比特态且协议无关，能结合多种协议构建无侧信道系统。
2022-07-13 quant-ph
Quantum key distribution with triggering parametric down conversion sources
参量下转换（PDC）源可以用于量子密钥分发（QKD）。可以使用PDC源作为触发的单光子源。最近，有各种实用的方案，诱骗态量子密钥分配与触发PDC源。在本文中，我们推广的被动诱饵状态的想法，最初提出的Mauerer和Silberhorn。广义无源诱饵态的概念可以应用于使用阈值探测器或光子数分辨探测器的情况。Adachi，Yamamoto，Koashi和Imoto（AYKI）提出的诱饵状态协议可以看作是广义无源诱饵状态方法的一个特例。通过模拟最近的PDC实验，我们将各种实用的诱饵状态协议与无限诱饵协议进行了比较，并比较了使用阈值检测器和光子数分辨检测器的情况。我们的模拟结果表明，与AYKI协议，可以实现一个密钥生成率接近无限诱饵协议的理论极限。此外，我们的模拟结果表明，在这种情况下，光子数分辨探测器似乎不是很有用，以提高量子密钥分配的性能。虽然我们的分析集中在PDC源的QKD，我们强调，它也可以应用于其他QKD设置与触发单光子源。
2008-03-17 quant-ph
Multi-mode states in decoy-based quantum key distribution protocols
量子密钥分发（QKD）的安全性分析都依赖于对所使用的量子态的忠实建模。许多光子源，例如参数下转换（PDC）源，需要多模描述，但通常仅在单模表示中考虑。一般来说，基于诱饵的QKD协议中关于信号和诱饵状态之间的不可分割性的重要声明并不适用于所有源。我们推导了多模状态下单光子传输概率和误码率的新的界，并将这些界应用于PDC源的输出状态。我们观察到两个相反的安全密钥速率的影响。首先，状态的多模式结构引起降低密钥速率的新攻击。其次，更多的贡献模式改变光子数分布从热泊松分布，这增加了密钥速率。
2009-01-29 quant-ph
Decoy-State Quantum Key Distribution with Nonclassical Light Generated in a One-dimensional Waveguide
研究了一种利用亚泊松单光子源的诱骗态量子密钥分发（QKD）方案，该单光子源是通过在一维波导中的二能级系统中散射相干态而产生的.结果表明，与相干态诱骗态量子密钥分配相比，密钥生成速率提高了两倍。此外，该性能被证明是强大的对参数变化和系统的损失影响。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Security of the decoy-state BB84 protocol with imperfect state preparation
本研究分析了在不完美强度和偏振调制导致源缺陷的情况下，高效诱骗态BB84量子密钥分发协议的安全性，并探讨了非泊松光子数统计与基依赖性，且得到了实验表征支持。
2023-11-22 quant-ph
Phase-encoded measurement device independent quantum key distribution with practical spontaneous parametric-down-conversion sources
与测量设备无关的弱相干源量子密钥分发（MDI-QKD）已经得到了广泛而细致的研究。然而，对具有自发参量下转换源（SPDCS）的MDI-QKD的分析是不完整的。本文通过考虑热分布的SPDCS的实际参数，研究了主动三强度诱饵协议和被动单强度诱饵协议下MDI-QKD的性能。相位随机化是诱骗协议的内在要求，在评估总体量子比特增益和量子比特误码率时考虑了相位随机化。数值模拟结果表明，采用SPDCS的MDI-QKD与实际诱骗协议相比，可以证明与具有无限诱骗态的渐近情形相当，并且与采用弱相干源的MDI-QKD相比，在传输距离和密钥生成速率方面具有明显的优势。我们的研究结果还表明，MDI-QKD使用热分布式SPDCS与有源三强度诱饵协议的性能优于一个被动的单强度诱饵协议。
2014-03-07 quant-ph
Security Of Finite-Key-Length Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Using Arbitrary Number Of Decoys
在量子密钥分发中，测量设备无关和诱骗态技术使得两个合作代理分别使用不完美测量设备和弱泊松源建立共享密钥。迄今为止的调查并不全面，因为它们仅限于少于或等于四个诱饵国家。此外，其中许多涉及纯数值研究。在这里，我报告了一个通用的安全性证明，它适用于任何固定数量的诱饵状态和任何固定的原始密钥长度。这里涉及的两个关键思想。第一个是重复应用Vandermonde矩阵的求逆公式，以获得某些产量和错误率的各种界限。第二个是使用最近证明的McDiarmid不等式的推广。这些技术将BB84方案的测量设备无关版本的最佳可证明安全密钥速率提高了至少1.25倍，并且在没有量子中继器的情况下发送$10^{10}$光子脉冲对的情况下，将两个合作代理之间的可工作距离从略小于60 km增加到略大于130 km。
2020-06-25 quant-ph
Quantum secure direct communication network with superdense coding and decoy photons
提出了一种利用量子超密集编码和诱骗光子的量子安全直接通信网络方案。无源光网络上的服务器准备和测量量子信号，即，一系列的$d$维贝尔态。在确认从接收器接收到的光子的安全性之后，发送者直接在光子上编码他的秘密信息。为了防止不诚实的服务器窃听，通过测量一个处于Bell态的光子来制备诱饵光子，以替代一些原始光子。网络上的一个用户可以与任何其他用户通信。该方案具有容量大的优点，而且由于在量子线中只传输一个光子序列，因此比其它方案更方便。
2007-06-15 quant-ph
Fully passive Measurement Device Independent Quantum Key Distribution
针对MDI-QKD源端安全问题，提出全被动MDI-QKD方案，利用线性光学实现被动编码与诱骗态调制，同时抵御源侧信道与测量设备攻击，显著提升系统实现安全性。
2023-09-14 quant-ph
Fully passive quantum key distribution with parametric down-conversion source
针对全被动QKD现有方案性能受限的问题，本文提出基于参量下转换源的全被动协议，可被动生成诱骗态并编码，提升密钥率、传输距离与资源效率，并可结合MDI-QKD增强侧信道防护。
2025-02-18 quant-ph
Improved Decoy-state and Flag-state Squashing Methods
本研究改进诱骗态方法的分析，提升密钥速率并恢复单强度场景结果，拓展至强度随信号态变化场景，还推导子空间布居数估计安全下界以适配探测缺陷与多种实验装置。
2024-06-12 quant-ph
Decoy state and purification protocols for superior quantum key distribution with imperfect quantum-dot based single photon sources: Theory and Experiment
本文提出并实验验证截断诱骗态与预告纯化两种QKD协议，利用不完美量子点单光子源的可控光子统计，使其最大可容忍信道损耗超过理想WCS逾3 dB。
2025-07-23 quant-ph
Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol
本研究分析诱骗态BB84协议在相位调制器木马攻击下的安全性，推广攻击模型至任意探测态，引入保守泄漏界限，并证明量子硬币不平衡低且超100公里距离仍有非零安全密钥率。
2025-02-28 quant-ph
Finite-key security of passive quantum key distribution
本文为完全被动诱骗态BB84协议提供有限密钥安全界，证明其密钥率接近完美参数估计极限，与主动方法相差不到一个数量级，展示了被动QKD的实用性。
2023-08-04 quant-ph
Sending or not sending twin-field quantum key distribution with distinguishable decoy states
双场量子密钥分发（TF-QKD）及其变体可以克服量子密钥分发的速率-距离限制，这一点已在实验室和现场得到证实，但其带边信道的物理实现还有待进一步研究。通过实验发现，相位补偿后的TF-QKD所需的不同强度态的外调制在频域上都存在一个边信道。在此基础上，我们提出了一个完整的和不可检测的窃听攻击，命名为被动频移攻击，发送或不发送（SNS）的TF-QKD协议之间的任何差异信号和诱饵状态在频域中，可以扩展到其他缺陷与可区分的诱饵状态。我们分析了这种攻击，给出了实际安全密钥速率的上限公式，并将其与Alice和Bob估计下的密钥速率下限进行了比较，并考虑了主动奇校验对（AOPP）方法和有限密钥效应。仿真结果表明，Eve能够在远距离不被发现的情况下获得关于密钥比特的全部信息。我们的结果强调了源头实际安全的重要性，并可能为TF-QKD的实际实施提供有价值的参考。
2021-02-07 quant-ph
Integration of Quantum Key Distribution in a 20-km 32-user Coherent Passive Optical Network with Single Feeder Fiber
首次将O波段偏振编码诱骗态BB84 QKD集成至C波段20公里32用户相干PON中，无需修改现有基础设施即可在载波级功率下运行。
2024-12-20 cs.CR quant-ph
Optimum design for BB84 quantum key distribution in tree-type passive optical networks
我们发现，有一个折衷之间的有用的密钥分发比特率和部署在树型无源光网络中的光纤的总长度为BB84量子密钥分发应用。一个两阶段的分裂架构，其中一个分裂是在中央办公室和第二个在外面的工厂和品质因数，以占权衡建议。我们发现，在光子数分裂（PNS）攻击和诱饵态传输的情况下，两级的分裂比存在一个最优解。然后，我们分析了PON的不同相关物理参数对最佳解决方案的影响。
2011-03-24 quant-ph
Secure quantum key distribution in an easy way
利用非理想单光子源实现诱骗态方法，可以实现安全的量子密钥分发。然而，基于Hwang提出的原始框架的诱骗态方法的所有理论结果的安全性需要对源状态进行非常仔细的监控，因为当源不稳定时，来自不同源的相同状态的计数率相等的基本命题一般不成立。源强监测大大降低了系统效率。在这里，我们不使用Hwang的命题稳定的源，我们提出了一个充分条件，安全的诱饵状态协议，而无需监测源的强度。由Adachi、Yamamoto、Koashi和Imoto（AYKI）提出的被动2强度方案（Phys.Rev.Lett. 99，180503（2007）满足该条件。因此，该协议可以始终安全地工作，而无需监视源状态或切换源强度。我们还表明，我们的结果可以大大提高的关键率的3强度协议与波动的相干态源。
2010-04-25 quant-ph
Fully-Passive Twin-Field Quantum Key Distribution
University of Calgary（卡尔加里大学）；University of Hong Kong（香港大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Centre for Quantum Information and Quantum Control (CQIQC)（量子信息与量子控制中心）
本文提出一种全被动双场量子密钥分发协议，通过后处理实现基选择、诱骗态准备和编码，消除源调制器和探测器的潜在侧信道，保持高密钥率优势，提升实现安全性和性能。
2026-03-24 quant-ph
Passive scheme with a photon-number-resolving detector for monitoring the untrusted source in a plug-and-play quantum-key-distribution system
提出了一种基于分束器和光子数分辨探测器的被动方案，用于在即插即用量子密钥分发系统中应用三强度诱饵态协议验证不可信源的光子统计信息.分析了由于统计涨落和检测噪声引起的实际问题。仿真结果表明，当Alice发送给Bob的光脉冲总数大于10^8，PNR探测器的暗计数率小于0.5计数/脉冲时，该方案可以有效地工作，这在现有技术下是可以实现的。此外，我们提出了一种具有可变光衰减器与阈值检测器相结合的PNR检测器的实际实现。
2010-10-08 quant-ph
Proof-of-Principle Demonstration of Fully-Passive Quantum Key Distribution
本研究通过增益开关与后选择技术，在三种信道损耗下实验验证了全被动偏振编码量子密钥分发的可行性，消除了有源调制带来的侧信道风险。
2023-05-09 quant-ph
Heralded single photon sources for QKD applications
单光子源（SPS）是量子信息协议的光学实现的基本构件。在SPS中，多晶体预示的单光子源似乎给出了高对产生率和低多光子事件之间的最佳折衷。在这项工作中，我们研究了它们的性能在一个实际的量子密钥分发实验，通过评估可实现的密钥速率。分析的重点是两个不同的计划，对称和不对称，提出了实际实施的预示单光子源，注意其组成元件的性能。该分析是基于Bennett和Bennard在1984年提出的协议，并利用诱饵状态技术对其进行了改进。最后，一个简单的方法，利用后选择机制的被动，一个诱饵状态计划进行评估。
2015-12-03 quant-ph
Security of quantum key distribution with passive basis choice and detection-efficiency mismatch for a realistic satellite setup
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；QSpace Technologies（QSpace科技有限公司）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；National University of Science and Technology MISIS（国立研究技术大学MISIS）；Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学）
本文针对真实卫星QKD场景中探测效率失配显著的问题，提出适配诱骗态方法的被动基选择BB84协议秘密密钥率精确估计方法，为墨子号卫星与兹韦尼哥罗德地面站间QKD实验提供密钥率估计。
2026-11-06 quant-ph
Security of the BB84 protocol with passive biased basis choice by the receiver
NTT Inc.（日本电信电话株式会社）
本文提出了一种针对相干攻击的完全分析安全性证明，适用于具有接收方被动基选择和阈值探测器测量的 decoy-state BB84 协议。
2025-11-27 quant-ph
Quantum secure direct communication based on fully passive source
针对主动调制引入侧信道的安全隐患，提出基于全被动光源的QSDC协议，通过被动调制量子态和诱骗态强度增强抵御侧信道攻击的鲁棒性，最大通信距离达16.875 km。
2025-06-27 quant-ph
A Decoy-like Protocol for Quantum Key Distribution: Enhancing the Performance with Imperfect Single Photon Sources
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；QLocked Technology Development Inc.（QLocked技术开发有限公司）；Izmir Institute of Technology（伊兹密尔理工大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）；Sabanci University（萨班哲大学）；Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
提出一种类诱饵QKD协议，利用$g^{(2)}(0)$变化检测PNS攻击，放宽单光子源纯度要求，在高损耗下优于GLLP，无需额外硬件。
2025-10-10 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Micius, the world's first quantum communication satellite, was hackable
本文通过分析“墨子号”卫星与地面站的实验数据，发现星上八个激光二极管间存在超过100皮秒的时间失同步，攻击者可借此在至少98.7%的情况下区分诱骗态与信号态，从而揭示该量子通信卫星存在可被利用的侧信道安全漏洞。
2025-05-10 quant-ph
Phase error estimation for passive detection setups with imperfections and memory effects
University of Waterloo（滑铁卢大学）
该研究提出了一种通用框架，用于分析具有缺陷和记忆效应的被动探测设置中量子密钥分配协议的相位误差率，以提高安全密钥生成率。
2025-11-27 quant-ph
Boosting up quantum key distribution by learning statistics of practical single photon sources
本文提出了一种简单的量子密钥分配方案，该方案适用于实际的单光子源（SPS），即使对源的二阶相关$g^{(2)}$有适度的抑制也能工作。该方案利用被动准备的诱饵状态，通过监测的信号的一小部分，通过一个额外的分束器和检测器在发送方监测光子数分裂攻击。我们表明，可实现的距离增加的精度与亚泊松趋势被确认在较高的光子数分布的源，而不是与实际抑制的多光子发射事件。我们提出了一个例子的安全密钥生成率的情况下，一个贫穷的SPS与$g^{(2)} = 0.19$，其中没有安全的密钥与传统的QKD方案产生，并表明，学习光子数分布到几个数字是足以实现几乎相同的可实现的距离作为一个理想的SPS。
2009-11-18 quant-ph
Single-photon blockade in doubly resonant nanocavities with second-order nonlinearity
我们提出了使用纳米结构的光子纳米腔制成的二阶非线性材料作为前瞻性的无源器件，通过单光子阻塞输入相干场产生强亚泊松光。最简单的方案是基于纳米腔是双谐振的要求，即具有在基波和二次谐波频率下具有良好空间重叠的腔模式。我们讨论了这个方案的可行性与国家的最先进的纳米纤维技术，以及使用它作为一个被动的单光子源的需求的可能性。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantifying the Upper Limit of Backflash Attack in Quantum Key Distribution
School of Automation, Central South University（中南大学自动化学院）；College of Computer Science and Technology, National University of Defense Technology（国防科技大学计算机科学与技术学院）；College of Electronic Science and Technology, National University of Defense Technology（国防科技大学电子科学学院）；Center for Cryptologic Research, National University of Defense Technology（国防科技大学密码学研究中心）
本研究通过实验和理论分析，量化了量子密钥分配中回闪攻击的上限，揭示了窃听者能从回闪光子中提取的有效密钥信息比例，并评估了其对QKD系统安全性的威胁。
2026-01-14 quant-ph
Bounding light source side channels in QKD via Hong-Ou-Mandel interference
对实际量子密钥分发系统的侧信道攻击会危及其安全性。虽然可以考虑其中一些攻击，但仍然缺少如何消除所有侧信道缺陷的通用方法。在这项工作中，我们提出了一种方法估计总被动侧信道信息泄漏的爱丽丝的光源。该方法依赖于Alice发出的不同信号之间的Hong-Ou-Mandel干涉，这揭示了它们的整体模式失配，而无需独立测量所有单独的自由度。我们包括实验值的干扰可见性的诱饵状态BB84协议的安全性证明，和下限的安全密钥速率为现实的光源。所获得的结果提供了一个工具，可用于当前的QKD系统的认证，并为未来的无漏洞设计铺平了道路。
2019-08-13 quant-ph
Simplified quantum key distribution implementation secure in the presence of state preparation flaws
Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈量子通信中心，维戈大学）；Escuela de Ingeniería de Telecomunicación, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（电信工程学院，信号理论与通信系，维戈大学）；AtlanTTic Research Center, University of Vigo（AtlanTTic研究中心，维戈大学）；Department of Applied Physics, University of Geneva（应用物理系，日内瓦大学）
该研究提出含时间编码、诱骗态及简化测量方案的三态BB84协议实现，简化状态表征，应用容错方法处理状态制备缺陷，比较不同状态下的相位错误率和密钥率，凸显表征及实现安全性的重要性。
2026-07-08 quant-ph
Tight scaling of key rate for differential-phase-shift quantum key distribution
本文改进了DPS量子密钥分发协议的密钥率分析，证明其密钥率与信道传输率呈紧致标度关系，在脉冲数较大时可达到与诱骗态BB84协议相同的标度，兼具实现简单和高密钥生成率的双重优势。
2024-05-16 quant-ph
Source-independent quantum key distribution without pre-sending entanglement
School of Physics and Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China（中国人民大学物理学院、量子态构建与操控教育部重点实验室）
本文提出一种源无关量子密钥分发协议，该协议无需预发纠缠源即可抵御所有已知和未知的源侧攻击，同时在保持光源不完美性鲁棒性的同时，实现了传输距离的加倍，理论分析显示非经典光源提供了传统激光无法实现的实用安全优势。
2026-04-30 quant-ph
Passive polarization-encoded BB84 protocol using a heralded single-photon source
本文实现了使用 heralded 单光子源的被动偏振编码 BB84 协议，通过被动随机编码简化设计并增强抗侧信道攻击能力，无需诱骗态，优化资源权衡，实现7%量子比特错误率和5kbps安全密钥率，为可扩展量子通信提供实用框架。
2024-12-04 physics.optics quant-ph
The Unconventional Photon Blockade
本文综述了非传统的光子封锁机制。这种量子效应显著地实现了强亚泊松光统计，即使来自以弱单光子非线性为特征的系统。我们回顾了过去的结果，这可以解释在量子干涉或最佳压缩，并显示如何输入输出场混合的最新发展可以克服对被动和可积单光子源的原始计划的局限性。最后，我们提出了一些有价值的替代方案，可以直接适用于非常规封锁。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic QKD source robust against side-channel attacks
University of Toyama（富山大学）；University of Vigo（维戈大学）
本文提出一种本质抗侧信道攻击的确定性QKD源，无需脉冲后选择或完美消光比设备，可简化安全证明并提升密钥率，为实现安全QKD提供实用路径。
2026-08-14 quant-ph
Security of high speed quantum key distribution with finite detector dead time
分析了有限检测器死时间τ下高速量子密钥分发系统的安全性。当传输速率变得高于各个检测器的最大计数速率（1/τ）时，安全问题影响用于筛选比特的算法。分析计算和数值模拟的Bennett-Bullard BB84协议进行。我们研究罗杰斯等人。的协议（在“Detector dead-time effects and paralyzability in high-speed量子密钥分发，”New J.Phys.9（2007）319中介绍），其中存在具有执行拦截-重发攻击的能力的主动窃听者Eve。它表明，罗杰斯等人。的协议不再安全更具体地说，Eve可以在接收器端引起依赖于基底的检测效率。然后介绍了在存在死区时间和主动窃听者的情况下安全的修改的密钥筛选方案。我们分析和比较这些安全的筛选方案，这个活跃的Eve场景，并计算和模拟他们的密钥生成率。结果表明，被动基选择的最大密钥生成速率为1/（2τ），主动基选择的最大密钥生成速率为1/τ。有限检测器死时间的安全性分析也扩展到诱饵状态BB84协议。
2010-05-03 quant-ph
Classical-Quantum Dual Encoding for Laser Communications in Space
该研究提出一种经典-量子双编码方案，在激光通信中利用亚泊松噪声底实现量子密钥分发，同时保持经典数据传输，且安全层简单稳健，不影响经典速率。
2024-04-19 quant-ph
Hardware-Free Polarization Stabilization for Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution via Correlated Twirling
Prince of Songkla University（宋卡王子大学）；Triam Udom Suksa School（三乌多姆苏克萨学校）；Universiti Malaysia Perlis（马来西亚玻璃市大学）
本文提出一种无硬件极化稳定化技术，利用相关扭动协议消除光纤极化漂移影响，提升密钥分发安全性与距离。
2026-05-08 quant-ph
Performance Analysis of Quantum Key Distribution in Underwater Channels
现有的量子密钥分配（QKD）技术主要局限于光纤、大气或卫星链路上的传输，不能直接应用于具有不同信道特性的水下环境。在水下信道中经历的吸收、散射和湍流严重限制了量子通信链路的范围。本文的第一部分分析了著名的BB84协议在水下信道中的量子误比特率和密钥速率性能。作为路径损耗模型，我们考虑了一个修正版本的比尔-朗伯公式，它考虑了散射的影响。我们推导出一个封闭形式的表达式的波结构函数，以确定在湍流的水下路径的平均功率传输，并使用此来获得上界的QBER以及SKR的下界。在本论文的第二部分，作为一个潜在的解决方案，以克服范围的限制，我们研究了一个多跳的水下QKD的源节点和目的节点之间的中间节点，帮助密钥分发。我们考虑部署被动中继，简单地将量子比特重定向到下一个中继节点或接收器，而无需任何测量。在近场分析的基础上，我们给出了中继辅助QKD方案在不同水体类型和湍流条件下的QBER和SKR性能。在论文的最后部分，我们研究了BB84诱饵协议在湍流水下信道中的基本性能限制，并提供了一个全面的性能表征。基于近场分析，我们利用波结构函数来确定湍流水下路径上的平均功率传输，并使用此来获得密钥生成率的下限。在此基础上，分析了BB84诱骗协议在不同水质条件下的性能。
2022-08-20 cs.CR eess.SP quant-ph
A semiconductor photon-sorter
光子彼此不直接相互作用，但是可以在高场强下用非线性光学介质实现一个光束对另一个光束的有条件控制。在单光子水平上达到这样的强度是非常困难的，但是已经提出了通过从单跃迁散射光子来获得有效相互作用的建议。我们在这里报告使用弱耦合到腔的量子点产生的光子之间的有效相互作用。我们表明，被动单光子非线性可以修改泊松光束的计数统计，排序的光子数。这用于在探测事件之间创建强相关性，并使用单个自旋从不相关的流中分选偏振相关光子。这些结果为单量子光开关的研制铺平了道路。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum localized states in photonic flat-band lattices
平带晶格中光的局域化最近被提出，并在几种配置中得到实验证明，假设光的经典描述。在这里，我们研究的问题，光局域化的量子制度。我们主要研究了在线性谱中存在完美平带的准一维和二维晶格。局域量子态被构造为相互作用哈密顿量的本征态，具有消失的本征值和良好定义的总光子数。这些是福克态的叠加，概率幅由多项式系数的正负平方根给出。考虑不同光子数的局域量子态的泊松叠加，可以恢复经典图像。我们还研究了平带量子态的可分性，并将其应用于通过多芯光纤的信息传输，其中这些状态允许光子串扰的总被动抑制，并表现出对光子损失的鲁棒性。最后，我们提出了一种新的片上设置的实验制备局域量子态的光的任何数量的光子。
2017-06-06 physics.optics quant-ph
