Modified Bennett-Brassard 1984 Quantum Key Distribution With Two-way Classical Communications
本发明提供的无基公告的量子密钥分发协议，采用双向经典通信对称纠缠纯化协议。改进后的密钥分配协议是无条件安全的，并且具有20%的可容忍错误率，比没有公开基声明的方案有更高的容错率。
2005-08-27 quant-ph
On High-Dimensional Twin-Field Quantum Key Distribution
本文定义双场QKD的本质并研究其高维推广，证明在该定义下双场协议无法扩展到更高维度。
2025-09-24 quant-ph
Security of deterministic key distribution with higher-dimensional systems
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute（哈里什-昌德拉研究所，霍米·巴巴国立学院成员机构）；Center for Quantum Science and Technology, International Institute of Information Technology Hyderabad（量子科学与技术中心，海得拉巴国际信息科技学院）；Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli,” Università degli Studi di Milano（物理系“阿尔多·蓬特罗莫利”，米兰大学）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Kharagpur（物理系，印度理工学院克拉格普尔分校）
本文研究了在任意有限维系统中双向量子密钥分发的安全性，分析了单个和集体窃听攻击，利用互 unbiased 基和 Heisenberg-Weyl 运算符，展示了高维系统在生成更强拦截抵抗力的密钥方面的优势。
2026-04-12 quant-ph
Key rates for quantum key distribution protocols with asymmetric noise
我们考虑了当系统中存在非均匀噪声时，最简单的量子密钥分发协议，即BB84协议和六态协议所能达到的渐近密钥速率.我们首先观察到，较高的量子比特错误率并不一定意味着较低的密钥率。其次，我们考虑具有优势蒸馏的协议，并表明使用具有更高量子比特错误率的基础来生成密钥是有利的。然后讨论了优势蒸馏和纠缠蒸馏协议之间的关系。我们表明，将优势蒸馏应用于由具有更高量子比特错误率的基础上的测量结果形成的比特串与二对一纠缠蒸馏协议DEJMPS密切相关。最后，我们讨论了这些结果的实现量子密钥分发的影响。
2020-07-01 quant-ph
An efficient implementation of the decoy-state measurement-device-independent quantum key distribution with heralded single-photon sources
本文研究了利用预告单光子源实现的与测量设备无关的量子密钥分发。这具有的优点是，在X基中观察到的误差率是高阶的，并且不是那么大。我们计算了两种情况下的密钥速率和传输距离：一个只使用触发事件，另一个使用触发和非触发事件。我们比较了各种协议的密钥速率，发现使用触发事件和非触发事件的新方案可以提供更高的密钥速率和更长的安全距离。此外，我们还展示了当使用不同的预示单光子源时，我们的方案的不同行为，即，泊松分布或热分布。我们证明了前者比后者能产生相对更高的安全密钥速率，因而在实际的量子密钥分发中能更有效地工作。
2013-10-15 quant-ph
Unconditionally Secure Key Distribution In Higher Dimensions By Depolarization
本文提出了一种利用$N$维量子粒子作为信息载体的测量方案，其中$N$是素数幂.在该方案中，用于抵抗窃听的关键成分之一是消除引入到量子信息载体中的所有泡利误差。利用Shor-Preskill-type论证，我们证明了该方案对于量子物理定律所允许的所有攻击都是无条件安全的。对于$N = 2^n > 2$，每个信息载体可以由$n$纠缠量子比特代替。在这种情况下，存在一系列窃听攻击，迄今为止已知的基于未纠缠量子比特的加密和测量量子密钥分发方案都无法生成可证明安全的密钥。相比之下，在相同的攻击家族下，我们的基于纠缠量子位的方案在$2^n \geq 4$。这证明了使用纠缠粒子作为信息载体和使用泡利误差的去极化来对抗窃听攻击的优势，这些攻击比基于非纠缠量子位的测量和测量方案更激烈。
2004-12-08 quant-ph
Characterising higher-order phase correlations in gain-switched laser sources with application to quantum key distribution
本文提出实验方案表征增益开关激光源发射脉冲的相位概率分布，通过干涉测量优化确定任意阶相位相关性的影响，从而保障量子密钥分发安全性。
2024-12-04 quant-ph
Tomography increases key rates of quantum-key-distribution protocols
我们构建了一个实际可实现的经典处理BB84协议和六态协议，充分利用准确的信道估计方法，这也被称为量子层析成像。我们提出的处理产量至少作为高的关键率的标准处理由Shor和Preskill。我们展示了两个量子信道的例子，我们提出的处理的密钥速率严格高于标准处理。在第二个例子中，BB84协议与我们提出的处理产生一个积极的关键率，即使所谓的错误率高于25%的限制。
2008-07-22 quant-ph
Mutually Unbiased Bases In 3 and 4 Dimensions Semi-quantum Key Distribution Protocol
半量子密钥分发传统上是基于两能级量子系统。本文提出了一个基于高维系统的半量子密钥分发协议的无条件安全性。我们首先考虑三维的情况下，使用三个和四个相互无偏的基础，并推导出一个下界的量子信道的噪声的函数的密钥速率。然后，我们将结果推广到一个半量子密钥分发协议，采用不同数量的相互无偏基地的四维状态。研究发现，将半量子密钥分发协议建立在高维互无偏基上，可以提高对噪声的容忍阈值和密钥速率的最大可达值。
2022-08-06 quant-ph
Quantum key distribution with multiphoton pulses: An advantage
在这篇文章中，我们介绍了一个量子密钥分发协议的视线信道的符合测量的基础上。我们提出了我们的协议的概念验证实现。我们表明，使用符合测量监测多光子脉冲的结果在更长的距离，这样的通道在一个更高的安全密钥速率。该密钥速率高于基于BB84的量子密钥分发协议的流行实现，例如GLLP分析[Quant. Info. Comput. \textbf{4}，325（2004）]。在实验中，我们可以产生约$74 \%$更多的关键比特每个信号脉冲相比，BB84协议的GLLP分析具有相似的参数和相等的平均光子数的值。
2021-11-26 quant-ph
No-Switching Quantum Key Distribution using Broadband Modulated Coherent Light
利用连续波相干光实现了一个端到端无切换的量子密钥分发协议。在香农信息极限下，我们将弱宽带高斯调制编码到光束的振幅和相位求积上。我们的无切换协议实现了高的秘密密钥速率，通过后选择协议，同时利用两个正交信息。我们建立了一个秘密的密钥速率为25 Mbits/s的无损信道和1 kbit/s，每17 MHz的检测带宽，90%的信道丢失。由于我们的方案是真正的宽带，它可以潜在地提供数量级更高的密钥速率，通过扩展编码带宽与高端电信技术。
2005-10-28 quant-ph
Tomography-based Quantum Key Distribution
先前已经表明，量子态断层扫描可以用于增加量子密钥分发（QKD）的密钥速率，用于量子比特的特殊情况（即，d=2）。在这里，我们考虑更高维度的情况，即，qudits的量子密钥分配方案，并表明，对于素数d>2，与标准的（d+1）基方案相比，量子态层析成像也可以提高d维基于qudit的QKD方案的密钥速率.我们将我们的结果应用到以前的基于OAM（轨道角动量）编码的QKD实验中，并证明了基于断层扫描的QKD协议的优势。此外，我们比较了基于断层扫描的QKD协议和参考帧无关的QKD协议的密钥速率。我们表明，对于一个旋转通道，这两个协议给出了相同的密钥速率。然而，对于任何其他信道，基于断层扫描的QKD协议总是给出比参考帧无关的QKD协议更高的密钥速率。
2020-08-26 quant-ph
Proof of security of quantum key distribution with two-way classical communications
Shor和Preskill通过证明单向通信的密钥分发和纠缠纯化协议之间的联系，提供了Bennett和Bennard（BB84）的标准量子密钥分发方案的安全性的简单证明。本文利用双向纠缠纯化技术证明了标准量子密钥分发方案BB84和六态方案在最一般的攻击下的安全性。我们清楚地证明了在量子密钥分配中，经典后处理与双向经典通信相比，经典后处理与单向经典通信的优势。这是通过明确构建一个新的BB84协议（纠错/检测和隐私放大）来完成的，该协议可以容忍高达18.9%的误码率，这高于任何只有单向经典通信的BB84方案可能容忍的误码率。此外，我们证明了六态方案的优势BB84通过显示，六态方案可以严格容忍更高的误码率比BB84。特别是，我们的六状态协议可以容忍的误码率为26.4%，这是高于上限的25%的误码率为任何安全的BB84协议。因此，我们的协议可以允许更高的密钥生成速率，并保持安全的距离比以前的协议。我们的研究表明，双向纠缠纯化是一个有用的工具，在研究的优势蒸馏，纠错，隐私放大协议。
2002-09-17 quant-ph
Security bound of two-bases quantum key-distribution protocols using qudits
我们研究了使用$d$级系统的量子密码协议的安全界。特别是，我们专注于计划，使用两个相互无偏基地，从而扩展了BB84量子密钥分发计划，以更高的维度。在一般相干攻击的假设下，我们得到了这种量子密码方案的最终安全上界的解析表达式。这个界限远低于最佳克隆机器的预测。讨论了超越纠缠蒸馏提取密钥的可能性。在qutrits的情况下，我们认为，任何窃听策略是一个对称的。对于更高的维度，这样的等价性一般不再有效。
2005-07-22 quant-ph
Security of EPR-based Quantum Key Distribution using three bases
对以前基于EPR的量子密钥分发的安全性证明进行了改进。此修改版本适用于使用三个共轭测量碱基而不是两个的方案。三基协议具有较高的容错率。
2000-08-16 quant-ph
Tight finite-key analysis for generalized high-dimensional quantum key distribution
高维量子密钥分发由于具有容错能力强、每次可产生更多的密钥比特等优点而受到广泛关注。尽管在高维量子密钥分发方面取得了很大进展，但理论与实验之间仍存在一定差距。其中之一是密钥的安全性在很大程度上取决于发射信号的数量。到目前为止，现有的安全性证明仅适用于无限或不切实际的大量发射信号的情况。本文通过引入“密钥分类”的思想，并基于光滑熵的不确定性关系发展相关技术，提出了一种适用于广义高维量子密钥分发协议的紧有限密钥分析方法.利用该理论，有限资源下的高维量子密钥分发协议在实验上是可行的。
2021-04-08 quant-ph
Quantum Key Distribution Using Qudits Each Encoding One Bit Of Raw Key
所有已知的基于量子比特的加密和测量量子密钥分发（PM-QKD）方案都比基于量子比特的方案具有更好的容错性。它们的高错误弹性部分来自于对用于在每个传输的量子数据中生成原始密钥的多个信号比特的仔细编码，使得相同的窃听尝试在原始密钥中导致更高的比特错误率（BER）。在这里，我表明，高度容错的PM-QKD方案可以简单地通过编码一个比特的经典信息在每个发送的量子比特的形式$(|i\rangle\pm|j\rangle)/\sqrt{2}$，其中$|i\rangle$的形式的正交基的$2^n$维希尔伯特空间。此外，证明了在一定的技术条件下，这些方案可以容忍$n\ge 2$的理论最大误码率为50%，是迄今为止传输非纠缠有限维量子比特的最具容错性的PM-QKD方案.这显示了使用在更高维度的量子态中编码的更低维度的量子信号来处理量子信息的潜力。
2015-11-21 quant-ph
Finite-key analysis of high-dimensional time-energy entanglement-based quantum key distribution
针对最近提出的基于时间-能量纠缠的量子密钥分发协议，在考虑了单光子探测器效率、信道损耗和有限密钥等实际约束条件下，对该协议进行了抗集体攻击的安全性分析.当密钥长度超过$10^4$时，我们发现了一个正的安全密钥容量。所需的最小密钥长度通过在符合的单光子检测事件上进行后选择的能力而减小。包括有限密钥效应在内，我们展示了在200公里光纤链路上建立共享密钥的能力。
2013-11-05 quant-ph
High-Dimensional Quantum Conference Key Agreement
量子会议密钥协商（QCKA）协议旨在允许多方就共享密钥达成一致，以对抗计算上无限的对手。在本文中，我们考虑了一个高维QCKA协议，并证明了其信息论安全性对任意的，一般的，在有限密钥的情况下攻击。我们的证明技术可能是有用的其他高维多方量子密码协议。最后，我们评估了各种设置中的协议，表明高维状态可以大大有利于QCKA协议。
2022-01-31 quant-ph
Bit Transmission Probability Maximizing the Key Rate of the BB84 Protocol
在所有关于BB84协议的论文中，每个比特值的传输概率通常被设置为相等。在本文中，我们表明，通过分配不同的传输概率，每个发送的量子比特在一个单一的极化基础上，我们通常可以提高密钥生成速率的BB84协议，并实现更高的密钥速率。
2010-03-11 quant-ph
Reliable numerical key rates for quantum key distribution
在这项工作中，我们提出了一个可靠的，有效的，和严格的数值方法计算有限维量子密钥分发（QKD）协议的密钥速率。我们通过找到比文献中先前报道的更高的关键利率来说明我们的方法，这些利率适用于几种有趣的场景（例如，特洛伊木马攻击和相位相干BB84协议）。我们的方法将最终提高我们的能力，自动化的关键率计算，因此，开发一个用户友好的软件包，可以广泛使用的QKD研究人员。
2018-07-19 quant-ph
Tight finite-key security for twin-field quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）为需要长期数据安全的通信问题提供了可靠的解决方案。然而，为了广泛使用，必须提高QKD系统的速率和覆盖范围。双场（TF）QKD是朝着这个方向迈出的一步，早期的演示表明它可以击败目前的速率与距离记录。最近推出的TF-QKD变体特别适合于实验实现，并且已被证明在用户交换无限数量的信号的渐近状态中提供比其他变体更高的密钥速率。在这里，我们将该协议的安全性扩展到有限密钥体制，表明它可以克服点到点QKD的基本界限与周围$10^{10}$传输信号。在感兴趣的距离范围内，我们的分析提供了比其他变体更高的关键利率。此外，我们开发的一些技术也适用于其他QKD协议的有限密钥分析。
2020-03-05 quant-ph
Security of a High Dimensional Two-Way Quantum Key Distribution Protocol
双向量子密钥分发协议利用双向量子通信建立共享密钥。由于攻击面增加，安全分析仍然具有挑战性。在这里，我们调查了一个高维变种的乒乓协议，并在有限密钥设置进行信息论安全分析。我们的方法可以广泛适用于其他QKD协议，特别是那些依赖于双向通道。在此过程中，我们展示了高维量子态应用于双向量子通信的一些迷人的好处。
2022-03-06 quant-ph
Four-dimensional Quantum Key Distribution using Position-Momentum and Polarization Correlations
我们的实验表明，它是可能的制备和检测光子对自发参量下转换表现出同时的位置动量和偏振相关性，足以实现一个四维密钥分配协议。
2005-10-12 quant-ph
A generic construction of quantum-oblivious-key-transfer-based private query with ideal database security and zero failure
自Jacobi \emph{et al}提出以来，基于量子不经意密钥传输的私有查询协议（QOKT-PQ）一直追求更高的安全性和更低的失效概率。[Phys.Rev.A83，022301（2011）]提出了第一个这种协议。然而，更高的数据库安全性通常必须以更高的失败概率为代价来获得，反之亦然。最近，基于一种循环差分相移量子密钥分发协议，刘\emph{et al}。[Sci. China-Phys.Mech.Astron.58，100301（2015）]提出了一种利用理想单光子信号的私有查询协议（RRDPS-PQ协议），该协议实现了理想的数据库安全性和零故障概率。然而，目前还没有理想的单光子源，并且对于大型数据库，所需的脉冲训练太长而无法实现。在此，我们重新研究了RRDPS-PQ协议在不完美信源下的安全性，并提出了一种改进的RRDPS-PQ协议，该协议使用了一种特殊的“低移位和加法”（LSA）技术，不仅可以用于大型数据库的查询，而且即使在弱相干信源下也能保持“理想数据库安全”和“零故障”的特性。最后，我们推广了LSA技术，并建立了一个通用的QOKT-PQ模型，其中“理想的数据库安全”和“零故障”，通过可接受的通信。
2017-06-23 quant-ph
High dimensional measurement device independent quantum key distribution on two dimensional subspaces
量子密钥分发（QKD）提供基于量子力学定律的终极密码安全性。对于点对点QKD协议，生成的密钥的安全性受到检测器侧信道攻击的影响。这个问题可以用测量设备无关的QKD（mdi-QKD）来解决。然而，由于Bell测量中的后选择，MDI-QKD在密钥生成速率方面表现出有限的性能。我们表明，高维（Hi-D）编码（qudits）提高了当前MDI-QKD实现的性能。该方案被证明是无条件安全的，即使在弱相干脉冲诱饵状态，而在单光子情况下的秘密密钥速率推导。我们的分析包括相位误差，不完美的来源和黑暗计数模仿真实系统。与标准的二维情况下，我们表现出的关键生成率的改善。
2018-09-12 quant-ph
Hyperentangled Time-bin and Polarization Quantum Key Distribution
基于光纤的量子通信网络目前在没有量子中继器的情况下受到限制。已经提出了基于卫星的量子链路来扩展网络域。我们已经开发出一种量子通信系统，适用于现实的星地通信。在此系统中，我们实现了Bennett，Bennard和Mermin于1992年提出的基于纠缠的量子密钥分发（QKD）协议（BBM92），在所有基站中实现了低于2 $\%$的量子误码率（QBER）.更重要的是，我们展示了一个更高维度的基于超纠缠的QKD协议的低QBER执行，使用光子同时纠缠在偏振和时间仓，导致显着更高的安全密钥速率，在成本增加的技术复杂性和系统大小。我们表明，我们的协议是适合的空间到地面链路，多普勒频移补偿后，并验证其安全性，使用严格的有限密钥分析。此外，我们还讨论了与这些和其他量子通信协议相关的系统工程考虑，以及它们对利用光子自由度的依赖性。
2022-09-13 quant-ph
Quantum key distribution using gaussian-modulated coherent states
量子连续变量正被探索作为实现量子密钥分发的替代手段，量子密钥分发通常基于单光子计数。前一种方法是潜在有利的，因为它应该能够实现更高的密钥分发率。在这里，我们提出并实验证明了一个量子密钥分发协议的基础上传输的高斯调制相干态（由激光脉冲包含几百个光子）和散粒噪声限制零差检测，压缩或纠缠光束是不需要的。完整的秘密密钥提取是通过使用反向和解技术，其次是隐私放大。反向和解技术在原则上是安全的任何值的线路传输，对高斯个人攻击的基础上纠缠和量子存储器。我们的桌面实验产生的净密钥传输速率约为每秒1.7兆比特的无损耗线路，和每秒75兆比特的线路与3.1分贝的损失。我们预期，这项计划对损耗较高的线路仍会有效，特别是因为目前的限制主要是技术上的，因此，在硬件和软件方面都有很大的改善余地。
2003-12-02 quant-ph
Finite-key analysis of a practical decoy-state high-dimensional quantum key distribution
与两级量子密钥分发（QKD）相比，高维量子密钥分发使两个相距较远的参与者能够以更高的速率共享密钥。对最近提出的基于时间-能量纠缠的高维诱骗态量子密钥分发协议进行了有限密钥安全性分析。我们采用两种方法来估计后选择概率的统计波动，并给出了更严格的安全密钥容量的限制。通过数值计算，我们展示了有限密钥在不同情况下对安全密钥容量的影响。此外，我们的方法可以用来优化参数的实际实现的高维量子密钥分配。
2016-05-15 quant-ph
Optimal dimensionality for quantum cryptography
我们执行的两个协议的比较，用于生成由d值符号组成的加密密钥：一个利用一串独立的量子位，另一个利用d级系统准备在属于d +1个相互无偏基地的状态。我们表明，基于量子比特的协议是最佳的量子密码，因为它提供了更高的安全性和更高的密钥生成速率。
2002-03-19 quant-ph
Finite-key analysis for time-energy high-dimensional quantum key distribution
时间-能量高维量子密钥分发（HD-QKD）利用时间-能量纠缠双光子的高维特性和单光子探测的损失容忍性，实现了具有高光子信息效率的长距离密钥分发。到目前为止，HD-QKD的一般攻击安全性仅在渐近状态下得到证明，而HD-QKD的有限密钥安全性仅针对有限的攻击集建立。在这里，我们填补了这一空白，提供了一个严格的HD-QKD安全性证明的一般攻击有限密钥制度。我们的证明依赖于一个新的熵的不确定性关系，我们推导出时间和共轭时间测量色散光学，我们的分析包括一个有效的诱饵状态协议在其参数估计。我们提出了数字评估的密钥速率说明了安全和可组合的HD-QKD在大都市区域的距离时，系统受到最强大的窃听攻击的可行性。
2016-10-21 quant-ph
Finite-key analysis for twin-field quantum key distribution based on generalized operator dominance condition
量子密钥分发（QKD）可以帮助两个相距遥远的节点共享密钥比特，其安全性由物理定律保证。在实际应用中，随着信道距离的增加，QKD协议的密钥速率会降低，这严重限制了QKD的应用。近年来，双场量子密钥分配（TF QKD）由于能够突破量子密钥分配的速率-距离限制，极大地提高量子密钥分配的可达距离而被提出并得到广泛研究。很明显，K。Maeda et.等人提出了一种基于算子优势条件的TF-QKD有限密钥分析方法。虽然他们证明了他们的方法足以克服速率-距离限制，但他们的算子优势条件并不普遍，即它只能适用于三个诱饵态的情况，这意味着它的密钥速率不能通过引入更多的诱饵态来提高，即使在准备无限个诱饵态和光脉冲的情况下也不能达到渐近界。在这里，为了弥补这一差距，我们提出了一种改进的有限密钥分析的TF-QKD通过设计新的运营商的优势条件。我们证明了通过增加诱饵状态的数目，密钥速率可以进一步提高，并接近渐近界。我们的理论可以直接应用于TF-QKD实验中，以获得更高的密钥速率。我们的结果可以直接用于实验，以获得更高的密钥速率。
2020-07-17 quant-ph
Analysis for satellite-based high-dimensional extended B92 and high-dimensional BB84 quantum key distribution
本文系统分析了卫星实现高维扩展B92和BB84量子密钥分发协议的优势与挑战，修改了密钥率方程并研究了密钥率与错误率随信道参数的变化，发现高维下BB84在密钥率和噪声容限上优于扩展B92。
2024-08-06 quant-ph
Photon-Number-Splitting-attack resistant Quantum Key Distribution Protocols without sifting
我们提出了一个家庭的无筛选的量子密钥分配协议，使用反向和解，是基于弱相干脉冲（WCPs）沿m个不同方向偏振。当m=4时，协议的物理部分与BB84和SARG 04协议的大多数实验实现相同，它们仅在经典通信和数据处理方面有所不同。我们计算他们的总密钥速率作为信道传输T的函数，使用一般信息理论参数，我们表明，他们有一个更高的密钥速率比更标准的协议，无论是固定的和优化的平均光子数的WCP。当不应用诱饵状态协议（DSP）时，密钥速率随传输的缩放从BB84的T2提高到T^（1+1/（m-2））。<sup></sup>如果应用DSP，我们展示了密钥速率如何随T线性缩放，对于m=4，前因子提高了75.96%。$ m $的高值允许渐近地接近用理想单光子脉冲获得的密钥速率。这些无筛选协议的密钥速率高于上述更标准的协议的密钥速率，这表明后者不是最佳的，因为它们没有从实验相关性中提取所有可用的秘密密钥。
2013-09-03 quant-ph
Experimental decoy state BB84 quantum key distribution through a turbulent channel
在湍流条件下的自由空间量子密钥分发中，散射和光束漂移引起强度波动，这增加了检测到的信噪比。当信道的透射率低于阈值时，可以通过拒绝接收到的比特来减轻这种影响。因此，尽管删除了比特，但总体错误率降低，并且安全密钥率增加。在诱饵态BB84量子密钥分配中，已经提出了几种寻找理想阈值的方法。一种有前途的方法是前缀阈值实时选择（P-RTS），其中可以在数据收集之前选择截止值，并且与强度分布无关。在这项工作中，我们执行有限大小的诱饵态BB84量子密钥分发在实验室环境中，我们使用声光调制器模拟大气湍流。我们表明，P-RTS可以产生相当高的安全密钥速率，特别是在较高的损失。此外，我们验证了P-RTS给出了一个强大的截止，即使当预测的透射率不匹配的实际透射率。
2021-03-19 quant-ph
An Improved Correction Term for Dimension Reduction in Quantum Key Distribution
降维方法使得原本在无限维中制定的量子密钥分发（QKD）协议的安全性证明通过减少到一个易于处理的有限维优化。维数的减少与秘密密钥速率计算中的校正项相关联。当协议测量值相对于到减少的有限维子空间上的投影接近块对角时，先前导出的校正项是松散的。在这里，我们提供了一个更严格的校正项。它在两种极端情况之间插值，其中所有测量算子都是块对角的，并且其中至少一个具有最大的非对角块。这个新的校正项可以通过减少所选子空间的所需维数来减少应用降维方法的计算开销。
2022-10-25 quant-ph
Constructing higher-order topological states in higher dimension
高阶拓扑相作为Berry相的推广，引起了人们的广泛研究。然而，目前支持高阶拓扑相的理论模型，不能给出从低维到高维的晶格扩展时，低和高阶拓扑相之间的联系。在这里，我们从理论上提出并实验证明了一种由一维晶格中的边态构造的拓扑角态。二维正方形晶格在各个方向上具有独立的耦合空间调制，各个方向上的边态组合形成二维晶格中的高阶拓扑角态，揭示了低维和高维晶格中拓扑相的联系。此外，以Aubry-Andre-Harper模型为例，将两个调制相位作为合成维数，二维晶格中的拓扑角态也可以看作是由矢量Chern数表征的四维拓扑相位降维而成。我们的工作加深了对突破格点维数的拓扑相的理解，为在高维结构中构造更高的拓扑相提供了一个有前途的工具。
2020-11-22 physics.optics quant-ph
Quantum Key Recycling with Optimal Key Recycling Rate based on Error Rate
提出了一种新的量子密钥回收（QKR）协议，该协议可以容忍量子信道中的噪声。我们的QKR协议根据错误率对所使用的密钥进行分类。根据量子信道的实际误码率，优化了QKR协议中预共享密钥的密钥回收率。与现有的QKR协议相比，我们的QKR协议具有更高的效率和容错性。安全性证明表明，回收密钥的安全性是通用可组合的。
2020-06-11 cs.CR quant-ph
Efficient High-dimensional Quantum Key Distribution with Hybrid Encoding
提出了一种基于高维量子态提高密钥速率的量子密钥分发方案。单个光子的两个自由度、轨道角动量模式和多路径模式用于对密钥信息进行编码。它的实际实现包括在当前技术范围内的光学元件，例如多端口干涉仪。我们表明，所提出的可行的协议已经提高了密钥速率与复杂度相比，以前的2维协议称为检测器设备无关的量子密钥分配。
2019-01-28 cs.CR quant-ph
Increased Secret Key Throughput in Twin Field Quantum Key Distribution using 4x4 Beam Splitter Detection Network
针对TFQKD相位切片后选择概率受限的问题，提出在Charlie端采用4x4分束器网络与四探测器方案，理论建模和StrawberryFields仿真表明其提升了密钥吞吐量。
2024-09-05 physics.optics quant-ph
Quantum Law of Motion: Analysis and Extension to Higher Dimensions
在本文中，我们回顾了最近制定的量子运动定律，并提供新的观察。我们还将这些定律扩展到更高的维度。通过在二维空间中应用所得到的电荷与中心电势的关系，我们在这些定律之间做出了决定。此外，我们将所选定律推广到高维相对论情形。
2008-10-05 gr-qc hep-th quant-ph
