Unconditionally Secure Quantum m-out-of-n Oblivious Transfer
这篇论文被撤回了。
2004-08-29 quant-ph
Performance Analysis of Satellite-Based QKD Protocols
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度约德浦尔理工学院）
本文分析了卫星基自由空间量子密钥分发协议在低轨道链路中的性能，探讨了不同协议在日间和夜间条件下的QBER和安全密钥率差异。
2026-04-13 quant-ph
Combined Quantum and Post-Quantum Security for Earth-Satellite Channels
本研究开发了一个实时原型QKD系统，首次部署BBM92协议，通过结合AES后量子安全与基于纠缠的QKD量子安全，确保在密钥率较低或单一加密被攻破时，星地通信仍具备抵御未来量子计算机的先进安全性。
2025-02-20 physics.optics quant-ph
Statistically Secure Quantum Oblivious Transfer
这篇论文被撤回了。
2004-08-29 cs.CR quant-ph
Practical and unconditionally secure spacetime-constrained oblivious transfer
时空约束不经意传输（SCOT）将不经意传输的基本本原扩展到Minkowski空间。SCOT和LODT是唯一已知的具有经典输入和输出的密码任务，其无条件安全性需要量子理论和相对论。我们给出了一个无条件安全的SCOT协议，对比以前的SCOT和LODT协议，是实际的实现与当前的技术，其中远程代理只需要通信的经典信息，而量子通信发生在一个单一的位置。我们还表明，我们的SCOT协议可以用来实现无条件安全的量子相对论比特承诺。
2018-11-18 quant-ph
Microsatellite-based real-time quantum key distribution
本文研制了一款有效载荷约23千克的量子微卫星及约100千克的便携式地面站，通过星地光通信与量子通信复用实现实时QKD，单次过境共享最多59万比特密钥，为量子卫星星座组网铺路。
2024-08-20 quant-ph
Quantum secure data transfer with pulse shape encoded optical qubits
量子安全数据传输是量子网络安全的重要课题。在量子安全直接通信（QSDC）的基础上，提出了一种实现量子安全数据传输的方案。在这个提议中，传输的数据被编码为单个光学量子比特的脉冲形状，该量子比特从发送方拥有的被捕获原子发射，并由接收方与另一个被捕获原子一起接收。编码过程可以通过控制捕获原子上的时间相关驱动脉冲以根据发射光子的目标脉冲形状操纵拉比频率来高保真地实现。在接收过程中，我们证明了通过选择合适的驱动脉冲，单光子可以以任意的概率被吸收。我们还表明，基于QSDC协议，数据传输过程是免疫的个人攻击。
2021-05-19 quant-ph
Asymptotically secure All-or-nothing Quantum Oblivious Transfer
提出了一个设备独立安全的p门限全有或全无不经意传输量子方案。该方案的新颖之处在于，它的安全性不依赖于任何量子比特承诺协议，而是依赖于Hardy对两量子比特系统的论证。证明了该方案对量子力学所允许的任何策略都是无条件安全的。通过给出一个全或无量子不经意传输的安全方案，回答了除量子密钥分发之外，是否存在无条件安全的两方量子密码协议这一长期悬而未决的问题.
2021-11-16 cs.CR quant-ph
Use of a Local Local Oscillator for the Satellite-to-Earth Channel
连续变量量子密钥分发（CV-QKD）提供了信息论安全的密钥共享。相位参考系的共享是CV-QKD中相干检测的基本要求。由于与在量子信号旁边发送本地振荡器（LO）相关的潜在攻击，已经关注于使用本地LO（LLO）来建立共享相位参考。在这项工作中，我们开发了一个新的噪声模型，目前国家的最先进的LLO计划的背景下，卫星到地球的通道。在这样做的过程中，我们封装了详细的相位屏计算，确定相干效率-一个关键参数，在自由空间CV-QKD的特征大气湍流引起的波前像差。使用我们的新的噪声模型，然后我们确定CV-QKD密钥速率的卫星到地球的信道，在一般的攻击下，在有限大小的政权的LLO计划的安全。我们的研究结果对于利用多光子技术而不是单光子技术的下一代量子卫星具有实际意义。
2020-10-19 quant-ph
Experimental Single-Photon Transmission from Satellite to Earth
卫星自由空间量子通信为全球安全量子网络和量子基础的大规模测试开辟了一条有希望的途径。最近，为实现这一宏伟目标进行了许多实验性努力。然而，一个重要的步骤-在现实环境中以高信噪比（SNR）将单光子从卫星传输到地面-仍然具有实验挑战性。在这里，我们报告一个直接的实验演示的卫星地面传输的准单光子源。在实验中，通过Champ卫星上的立方角后向反射器将弱激光脉冲反射回地球产生单光子（每个脉冲约0.85个光子），由地面站的600毫米直径望远镜收集，最后在400公里的自由空间链路传输后由单光子计数模块（SPCM）检测。在高精度时间同步、窄接收视场（FOV）和高重复频率脉冲（76 MHz）的帮助下，获得了优于16：1的信噪比，这足以实现安全的量子密钥分发。我们的实验结果代表了星地量子通信的重要一步。
2013-06-04 quant-ph
Optimization of Information Reconciliation for Decoy-State Quantum Key Distribution over a Satellite Downlink Channel
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本文针对低地球轨道卫星下行链路QKD密钥生成量少的问题，通过建立包含链路几何、闪烁效应和诱骗态信号强度的时变QBER精确模型，优化信息协调效率，使诱骗态BB84协议的安全密钥长度在现实场景下提升近3%。
2025-11-07 cs.CR cs.IT math.IT
Satellite-relayed intercontinental quantum network
我们在一颗低轨卫星和位于兴隆、南山和格拉茨的多个地面站之间进行诱骗态量子密钥分发，这些地面站建立星地安全密钥，卫星Micius通过地面站的每一次通过速率为~kHz。这样，卫星就在自己和兴隆之间建立了一个安全密钥，在自己和格拉茨之间建立了另一个密钥。然后，根据地面指挥部的要求，Micius充当可信的中继。它在两个密钥之间执行按位异或运算，并将结果中继到其中一个地面站。这样，在地球上相隔7600公里的中国和欧洲之间就创建了一个秘密密钥。然后，这些密钥用于洲际量子安全通信。一方面，这是从中国到奥地利以及从奥地利到中国的一次性图像传输。此外，奥地利科学院和中国科学院之间举行了视频会议，其中还包括兴隆和北京之间280公里的光学地面连接。我们的工作指向一个超远距离全球量子网络的有效解决方案，为未来的量子互联网奠定基础。
2018-01-13 quant-ph
Quantum Wavefront Correction via Machine Learning for Satellite-to-Earth CV-QKD
University of New South Wales（新南威尔士大学）；Defence Science and Technology Group（国防科学与技术集团）；University of Western Australia（西澳大学）
本研究提出基于机器学习的波前校正算法，用于解决卫星到地球连续变量量子密钥分发中的波前误差问题，提升安全密钥率。
2025-08-14 eess.SP physics.optics quant-ph
Can relativistic bit commitment lead to secure quantum oblivious transfer?
虽然无条件安全比特承诺（BC）在量子框架内被认为是不可能的，但它可以在相对论或实验约束下获得。在这里，我们研究这样的BC是否可以导致安全的量子不经意传输（QOT）。答案并非完全否定。一方面，我们提供了一个详细的作弊策略，表明“诚实，但好奇的对手”在一些现有的不去证明QOT仍然适用，即使使用安全BC，使接收器，以增加传输位的解码值的平均可靠性。另一方面，也发现其他一些声称不诚实的接收者总是能够以100%的可靠性同时解码所有传输比特的不通过证明在这种情况下变得无效，因为他们的密码协议模型过于理想，无法覆盖这种基于BC的QOT。
2015-04-03 quant-ph
Satellite-to-ground quantum communication using a 50-kg-class micro-satellite
由于小尺寸和低成本卫星的可用性，最近用于遥感和通信的卫星星座方案的数量迅速增长，为空间大容量激光通信（lasercom）提供了动力。量子通信可以增强激光通信的整体性能，并且还可以实现被称为量子密钥分发（QKD）的固有防黑客安全通信。在这里，我们报告的量子通信实验之间的微型卫星（48公斤和50厘米立方体）在低地球轨道和地面站与单光子计数器。卫星以10兆赫的重复率发射非正交极化状态。在地面上，通过对接收到的平均为0.14光子/脉冲的量子态进行后处理，即使在显著的多普勒频移下也成功地完成了时钟数据恢复和偏振参考帧同步。测量到低于5%的量子比特错误率，证明了量子通信在太空真实场景中的可行性。
2017-07-12 physics.optics quant-ph
Asymptotically Secure Quantum Oblivious Transfer
由于众所周知的不可能性结果，即使在量子世界中，不经意传输的无条件安全性也被认为是不可能的。在本文中，我们试图克服这些不可能的结果，提出了一个协议是渐近安全的。该协议利用了非正交量子态的基本性质。除了安全性之外，我们协议的优点还包括诚实的参与者不需要拥有量子存储器或在单个量子位之间产生纠缠。我们的工作的关系，已知的不可能的结果进行了讨论。
2010-04-28 quant-ph
Exploring Satellite Quantum Key Distribution under Atmospheric Constraints
针对大气湍流对卫星量子密钥分发链路的影响，提出基于角谱传播和相位屏的数值模拟框架，量化链路预算与安全密钥率，评估不同距离下自由空间光量子密钥分发的可行性。
2025-08-07 quant-ph
Simple Protocols for Oblivious Transfer and Secure Identification in the Noisy-Quantum-Storage Model
我们提出了简单的协议，用于不经意传输和基于密码的识别，这些协议在[KWW09]中定义的噪声量子存储模型中对一般攻击是安全的。我们认为，[KWW09]的技术工具足以证明已知协议的安全性。虽然[KWW09]中用于不经意传输的更复杂的协议需要更少的存储噪声来实现安全性，但我们的“规范”协议具有更易于实现和更容易控制安全错误的优点。因此，我们的协议产生更高的OT率为许多现实的噪声参数。此外，第一个安全性证明的直接协议的基于密码的身份识别对一般的噪声量子存储攻击。
2010-03-30 quant-ph
Generation and Distribution of Quantum Oblivious Keys for Secure Multiparty Computation
不经意传输原语足以实现安全多方计算。然而，仅基于经典密码学的安全多方计算受到不经意传输实现的安全性和效率的严重限制。我们提出了一种方法来有效地和安全地生成和分发不经意的密钥交换量子比特和执行承诺使用经典的哈希函数。利用所提出的量子和经典的混合方法，我们得到了一个实用的和高速的不经意传输协议，即使对量子计算机攻击也是安全的。不经意的分布式密钥允许实现一个快速和安全的不经意传输协议，这可以铺平道路，广泛的应用基于安全的多方计算。
2020-06-17 cs.CR quant-ph
QuaNTUM: A Modular Quantum Communication Testbed for Scalable Fiber and Satellite Integration
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
QuaNTUM是一个模块化量子通信测试平台，旨在通过光纤和卫星集成实现可扩展的量子通信网络。
2026-03-11 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Analysis of Quantum Key Distribution based Satellite Communication
量子密钥分发是一种有效的加密技术，可用于在卫星和地面站之间进行安全的量子通信。量子密码学增强了诸如光纤和无线网络的各种网络中的安全性。除此之外，由于大气效应和噪声，这些网络在存在高衰减的情况下变得脆弱。因此，由于退相干而发生误差。噪声量子信道的建模和实现的冗余的量子纠错方案，提供了更好的安全性和吞吐量效率，从仿真结果中所示。
2018-07-19 quant-ph
Experimental Secure Multiparty Computation from Quantum Oblivious Transfer with Bit Commitment
本文实验实现了基于比特承诺的量子不经意传输协议，并首次将其应用于私有集合交集，证明了两家银行可在不泄露其他数据的情况下识别共同可疑账户，展示了其实际商业价值。
2024-11-07 cs.CR quant-ph
Entanglement demonstration on board a nano-satellite
用于安全通信的全球量子网络可以使用大量卫星在地面节点之间分配纠缠光子对来实现。由于卫星的成本取决于其大小，因此最小的卫星将是最具成本效益的。本文介绍了一种在纳卫星上运行的偏振纠缠光子对源。源违反贝尔不等式，CHSH参数为2.6 $\pm$ 0.06。该源可以与光链路技术相结合，以实现未来的量子通信纳米卫星任务。
2020-06-25 quant-ph
Satellite constellations for trusted node QKD networks
当从卫星的量子密钥分发可用于大型网络并按需向任何两个节点提供对称加密密钥时，它变得特别有价值。描述了一种星座模型，其使得能够以低延迟在任何两个地面站之间建立QKD导出的加密密钥。这是通过使用低地球轨道、可信节点QKD卫星和地球同步中继卫星来实现的，可信节点QKD卫星与它们经过的地面站创建密钥缓冲区，地球同步中继卫星将密钥的安全组合传输到地面站。区域和全球网络模型被认为是和使用卫星间QKD链路平衡密钥进行评估。
2019-03-19 quant-ph
End-to-End QKD Using LEO Satellite Networks
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文提出了一种基于低轨卫星网络的端到端量子密钥分发方案，通过双场QKD和冗余异或转发协议实现全球范围内的安全密钥交换，实验表明该方案在提高安全性和密钥速率方面具有显著优势。
2026-03-06 quant-ph
Operational performance of finite-key entanglement-based satellite quantum key distribution
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Fraunhofer Centre for Applied Photonics（弗劳恩霍夫应用光子学中心）
本文研究了基于纠缠的卫星量子密钥分发中有限密钥效应的影响，提出高保真的模型与安全框架，优化密钥长度并提供设计指南。
2026-10-30 quant-ph
BBM92 quantum key distribution over a free space dusty channel of 200 meters
自由空间量子通信非常重要，因为它是基于卫星的量子通信的先驱，需要在更长的距离上进行安全的密钥分发。准备和测量像BB84这样的协议将卫星视为可信设备，从目前基于卫星的光通信趋势来看，这充满了安全威胁。因此，基于纠缠的协议必须是首选的，以便人们也可以将卫星视为不可信的设备。目前的工作报告了BBM92协议的实施情况，BBM92协议是一种基于纠缠的QKD协议，使用印度艾哈迈达巴德物理研究实验室（PRL）开发的本地设施，距离超过200米。我们的研究结果显示了大气气溶胶对SIFT密钥速率的影响，最终，安全密钥速率。这些实验对于验证模型以解释大气对通过基于卫星的QKD实现的关键速率的影响是重要的。
2022-01-09 cs.CR quant-ph
SpooQySats: cubesats to demonstrate quantum key distribution technologies
基于卫星的QKD提供了在全球各地的光学地面站之间共享高度安全的加密密钥的潜力。SpooQySats是一个利用CubeSat纳米卫星确定高度偏振、偏振纠缠光子对源的空间价值的方案。这些源正在反复开发，早期版本已经在轨道上，改进版本很快将发射。一旦充分开发，光子对源可以部署在配备光学链路的更先进的卫星上。这些可以允许非常安全的上行链路和下行链路，并可用于建立全球天基量子密钥分发网络。这将使高度安全的对称加密密钥能够在全球各地的光学地面站之间共享。
2017-10-16 quant-ph
Secure quantum weak oblivious transfer against individual measurements
在量子弱不经意传输中，Alice发送给Bob两个比特，Bob可以选择学习其中一个比特。研究发现，这种协议的安全性受$2P_{Alice}^{\ast }+P_{Bob}^{\ast }\geq 2$的限制，其中$P_{Alice}^{\ast }$是Alice能够猜测Bob的选择的概率，而$P_{Bob}^{\ast }$是Bob能够猜测Alice的两个比特的概率，假设他确定地学习了其中一个比特。在这里，我们提出了一个协议，并表明，只要爱丽丝被限制到个人的测量，然后都$P_{Alice}^{\ast }$和$P_{Bob}^{\ast }$可以任意接近1/2，使最大违反的安全界限可以达到。即使有一些有限的集体攻击，仍然可以违反安全界限。因此，虽然我们的协议在原则上仍然不能突破限制，当爱丽丝有无限的欺骗力量，它是足够的，以实现安全的量子弱不经意传输在实践中。
2015-06-12 quant-ph
A New Quantum Secure Time Transfer System
针对当前时钟同步技术易受攻击的问题，提出并实验验证了一种新型量子安全时间传递（QSTT）系统，通过优化量子密钥使用及引入混淆加密序列，实现更稳健的信息论安全时钟同步。
2025-11-13 cs.CR quant-ph
Secure Identification in The Isolated Qubits Model
不经意传输是一种功能强大的密码学原语，可用于安全多方计算。在不经意传输协议中，用户向接收方发送一个或多个消息，而发送方仍然不知道接收到了哪些消息。不经意传输的协议不可能存在于经典或全量子世界中，但可以通过限制用户的权力来实现。隔离量子位模型是一种加密模型，其中用户被限制为单量子位操作，并且不允许使用纠缠操作。此外，各方都被允许在测量之前长时间存储量子比特。在此模型下，Liu最近提出了一个安全的单比特二选一随机不经意传输协议。基于这一结果，我们构造了一个安全的字符串二选一随机不经意传输协议，通过简化和推广现有的证明。然后，我们第一次研究更复杂的两方功能的交互式协议，在这个模型的基础上，我们的建设的安全性。为了保证我们的建设的可组合性，用户被限制在每个子协议的结束测量。在孤立量子比特模型中，可以构造安全的二选一和k选一不经意传输协议。此外，我们研究安全的基于密码的身份识别，其中一个用户通过评估他们的输入，或密码的平等功能，以确定自己的另一个用户。我们使用上述的不经意传输结构作为子协议来构造一个安全的身份认证协议。最后，我们证明了构建一个安全的身份认证协议非交互是不可能的，即使使用不经意传输。
2015-10-24 cs.CR cs.NI quant-ph
Secure two-way fiber-optic time transfer against sub-ns asymmetric delay attack
双向光纤时间传递是一种很有前途的亚纳秒级精密时间同步技术。然而，非对称延迟攻击是一个严重的威胁，任何加密方法都无法防止。针对亚纳秒级非对称延迟攻击，提出了一种基于动态模型的防御方案。通过两态时钟模型根据估计的时间差设置阈值，其中固定频率差被从时间差中排除，以检测小于由固定频率差引起的时间差的非对称延迟攻击。通过理论仿真和实验验证了该方案的可行性。在亚ns非对称时延攻击下，实验给出了平均时间分别为1s、10s和100s的时间稳定度分别为24.5ps、3.98ps和2.95ps的双向光纤时间传递系统。该方法提供了一种很有前途的安全的亚ns级精确时间同步技术，可以抵抗非对称延迟攻击。
2022-03-08 quant-ph
Eurasian-Scale Experimental Satellite-based Quantum Key Distribution with Detector Efficiency Mismatch Analysis
本研究通过墨子号卫星和600毫米孔径地面站，实现了欧亚尺度量子密钥分发，并分析了探测器效率失配的影响，验证了半经验模型，为实际QKD系统安全性提供了重要参考。
2023-10-26 physics.space-ph quant-ph
Practical quantum oblivious transfer with a single photon
量子不经意传输（QOT）是一种重要的密码原语。但无条件安全的QOT是不可能的。在这里，我们提出了一个实用的QOT协议，这是完全安全的不依赖于任何技术假设，对不诚实的发送者。同时，在没有长期量子记忆和复杂的集体测量的情况下，它也是安全的。该协议是非常可行的，因为它可以使用目前可用的马赫-曾德尔干涉仪来实现，并且对于诚实的参与者来说，不需要量子存储器，集体测量或纠缠。更重要的是，与其他实际的QOT方案相比，我们的协议具有无与伦比的效率，因为它只需要传输一个光子。
2018-07-24 quant-ph
Airborne demonstration of a quantum key distribution receiver payload
星载量子终端是将量子密钥分发（QKD）等量子通信协议的覆盖范围扩展到全球范围的可行途径。为此，先前的演示已经显示了从空中平台到地面接收器的QKD传输，但没有一个演示显示了从地面到移动飞机的QKD传输，后一种情况对于假设的卫星具有简单性和灵活性的优势。在这里，我们展示了从地面发射机到安装在飞行中的飞机上的接收机原型的QKD。我们专门设计了接收器原型，由许多与卫星的环境和资源限制兼容的组件组成。与我们的可移动地面站系统相结合，保持了3-10公里的光学链路，量子信号在传输时的角速率与低地球轨道卫星的角速率相似。对于飞机在地面站上的一些通行证，在位置数据传输的10秒内建立了链接，并且链接时间为几分钟，接收到的量子比特错误率通常为3- 5%，我们生成了长度高达868 kb的安全密钥。通过在几种不同的通行证配置上成功生成安全密钥，我们证明了构成量子接收器卫星有效载荷的技术的可行性，并为未来的卫星任务提供了蓝图。
2017-06-09 quant-ph
Spacetime-constrained oblivious transfer
在二选一不经意传输（OT）中，Alice输入数字x_0、x_1，Bob输入比特b并输出x_b。安全OT要求Alice和Bob分别对b和x_{ \bar{b} }一无所知。我们定义时空约束不经意传输（SCOT）为Minkowski时空中的OT，其中Bob必须在Rb内输出x_b，其中R_0和R_1是固定的类空分离时空区域。我们表明，无条件安全的SCOT是不可能的经典协议在闵可夫斯基（或伽利略）时空，或量子协议在伽利略时空。我们描述了一个量子SCOT协议在闵可夫斯基时空，我们证明了它是无条件安全的。
2016-07-01 quant-ph
Oblivious transfer using quantum entanglement
基于量子纠缠，提出了一种全有或全无的不经意传输协议，并证明了该协议的安全性。本协议的显著优点在于它不是基于量子比特承诺的。更有趣的是，这个OT协议不属于被Lo的不通过定理否定的一类协议，因此它的安全性是可以实现的。
2005-12-02 quant-ph
Quantum Key Distribution and String Oblivious Transfer in Noisy Channels
证明了在噪声信道上量子密钥分发（QKD）协议对量子物理所允许的最一般攻击的无条件安全性。我们使用的事实是，在以前的论文中，我们已经减少了这个QKD协议的无条件安全性的证明，证明相应的量子串不经意传输（字符串QOT）协议将是无条件安全的鲍勃，如果实现了一个无条件安全的比特承诺计划。我们证明了一个引理，延长了姚明（一位）QOT协议的安全证明这个字符串QOT协议。这个结果和上面提到的减少意味着我们的QKD协议的无条件安全性，尽管我们以前的证明，无条件安全的比特承诺方案是不可能的。
1996-06-04 quant-ph
Parallel trusted node approach for satellite quantum key distribution
针对卫星QKD依赖单一可信卫星的问题，提出由多颗QKD卫星并行中介密钥分发的可信节点方法，以分散信任、消除单点故障并降低信任假设。
2024-06-12 quant-ph
International time transfer between precise timing facilities secured with a quantum key distribution network
本文演示利用卫星 QKD 与地面“最后一英里”QKD 链路，安全连接相距逾 900 公里的两座 PTF，并验证未来 QKD 卫星可依托现有 OGS 实现国际加密时间传递。
2023-05-02 quant-ph
Feasibility of satellite quantum key distribution
在本文中，我们提出了一个新的分析的可行性量子密钥分发之间的LEO卫星和地面站。首先，我们研究了信号在湍流大气中的上下行传输，讨论了光束扩展和光束漂移对传输的影响。然后，我们介绍了在夜间和白天的信道的背景噪声的模型，计算不同的配置的信噪比。我们还讨论了预期的错误率，由于不完善的极化补偿的信道。最后，我们计算了不同配置（上行链路，下行链路）和不同的协议（BB84有和没有诱饵状态，基于纠缠的Ekert91协议）的安全密钥的预期密钥生成速率。
2009-05-12 quant-ph
Quantum oblivious transfer and bit commitment protocols based on two non-orthogonal states coding
提出了基于非正交状态传输的不经意传输协议（R-OT和OT $_{1}^{2}$），并构造了OT $_{1}^{2}$之上的比特承诺协议。虽然这些OT协议都是无条件安全的，但基于OT协议的比特承诺协议并不像no-go定理所描述的那样是安全的。
2017-03-20 cs.CR quant-ph
Enhanced Uplink Quantum Communication with Satellites via Downlink Channels
在发展全球量子互联网的过程中，与低地球轨道卫星的量子通信将发挥关键作用。这种通信将需要是双向的：不仅在卫星对地面（下行链路）信道中有效，而且在地面对卫星信道（上行链路）中有效。考虑到后者信道上的损耗相对于前者要大得多，应该探索可以利用优越的下行链路来增强上行链路中的量子通信的技术。在这项工作中，我们就是这样做的-探索如何连续变量纠缠的双模压缩真空（TMSV）状态的形式可以用来显着提高保真度的地面到卫星的量子态传输相对于直接上行链路传输。更具体地说，通过详细的相位屏模拟光束演化通过湍流大气中的下行链路和上行链路信道，我们演示了如何TMSV隐形传态信道创建的卫星可以用来显着提高保真度的上行链路相干状态传输相对于直接传输。然后，我们将展示如何，反过来，导致上行链路传输更高的字母表的相干态。此外，我们展示了如何在地面站的TMSV状态的接收到的组件上的非高斯操作可以导致进一步增强。由于TMSV状态可以很容易地在卫星平台上原位产生，并为大多数量子态形成可靠的隐形传态信道，我们的工作表明，未来的卫星形成新兴的量子互联网的一部分，应设计通过TMSV隐形传态的上行链路通信。
2021-02-03 quant-ph
Finite key effects in satellite quantum key distribution
全球量子通信将实现远距离安全数据传输、网络分布式量子信息处理以及其他纠缠技术。卫星量子通信克服了光纤传输距离的限制，首次实现的卫星量子密钥分发（SatQKD）正在迅速发展。然而，有限的传输时间之间的卫星和地面站严重约束的秘密密钥的数量，由于有限的块大小的影响。在这里，我们分析了这些影响以及对系统设计和操作的影响，利用Micius卫星发布的结果，为采用高效BB 84弱相干脉冲诱饵状态和优化参数的可信节点下行链路构建了经验推导的信道和系统模型。我们量化实际SatQKD性能限制，并检查链路效率，背景光，光源质量和立交桥几何形状的影响，以估计长期的密钥生成能力。我们的研究结果可以指导未来任务的设计和分析，并为源和探测器建立性能基准。
2021-04-23 quant-ph
A 15-user quantum secure direct communication network
基于纠缠的量子安全直接通信可以直接传输机密信息。然而，无法同时区分四组编码纠缠态限制了它的实际应用。在这里，我们探讨了一个确定性的QSDC网络的基础上的时间-能量纠缠和和频率产生。15个用户处于一个全连通的QSDC网络中，任意两个用户共享的纠缠态保真度大于97%。结果表明，当任意两个用户在40公里的光纤上进行QSDC时，他们共享的纠缠态的保真度仍然大于95%，信息传输速率可以保持在1 Kbp/s以上。我们的信证明了拟议的QSDC网络的可行性，从而为未来实现基于卫星的远程和全球QSDC奠定了基础。
2021-07-06 quant-ph
Emulation of satellite up-link quantum communication with entangled photons
Heriot-Watt University（赫瑞-瓦特大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
该研究通过超亮远非简并纠缠光子源，在模拟高损耗卫星上行链路场景中实现量子密钥分发，验证了低轨接收卫星任务的可行性。
2025-02-05 quant-ph
Advances in entanglement-based QKD for space applications
量子密钥分发（QKD）使得能够通过物理定律来保证加密密钥的防窃听交换。在广泛部署QKD的道路上，最后剩下的障碍之一是光子在陆地分布期间经历的高损耗，这限制了通信双方之间的距离。这个问题的一个可行的解决方案是完全避免光子通过光纤的地面分布，而是通过卫星链路传输，其中损耗主要是衍射而不是吸收和散射。第一个专门的卫星任务已经证明了这种方法的可行性，尽管相对较低的安全密钥速率。为了使QKD在商业上可行，未来卫星任务的设计必须集中在以更低的系统成本实现更高的密钥速率。目前的卫星任务已经在几乎最佳的系统参数下运行，这使得利用目前部署的技术提高关键速率的空间很小。相反，需要从根本上新的技术来大幅降低两个遥远方之间共享的每个秘密比特的成本。基于纠缠的协议提供了最高级别的安全性，并通过利用潜在的量子相关性提供了几种提高密钥速率的途径。在这篇文章中，我们回顾了基于纠缠的QKD的最相关的进展，这些进展可以在自由空间链路上实现，从而可以从轨道上分发安全密钥。众所周知，卫星任务的开发是漫长的。因此，应尽早审查新一代量子有效载荷的可能候选者，以推动空间应用量子技术的发展。
2022-10-05 quant-ph
Unconditionally secure quantum bit commitment using modified double-slit and unstable particles
指出无条件安全量子比特承诺不可行定理的模型非通用，利用不稳定粒子和修改的双缝装置构造了无需传输量子态的无条件安全协议。
2023-05-22 quant-ph
A simple quantum oblivious transfer protocol
提出了一种简单有效的量子不经意传输协议。该协议可以很容易地用现有技术实现，并且如果接收器不具有在任意长的时间段内存储粒子的技术，则该协议对于具有无限计算能力的作弊者是安全的。所提出的协议是一个显着的改进，在以前的协议。与Crépeau和Kilian的协议不同，Crépeau和Kilian的协议是安全的，只要沿着$x$或$y$轴测量粒子的自旋，本协议是完全安全的，无论沿着哪个轴测量粒子的自旋，并且与Bennett等人的协议不同，其需要数万个粒子，本协议只需要两个粒子。
1998-06-25 quant-ph
Secure Multi-Party Biometric Verification using QKD assisted Quantum Oblivious Transfer
本文提出 QKD 辅助的 QOT 安全多方生物特征验证系统，在纠缠物理层上集成密钥后处理与认证，并通过 MASCOT 完成隐私保护指纹匹配。
2025-01-09 quant-ph
Quantum-limited measurements of optical signals from a geostationary satellite
对长距离传播的量子信号的测量具有根本性和技术性的意义。我们提出了量子限制相干测量的光信号，从地球静止轨道上的卫星发送到一个光学地面站。我们绑定多余的噪音，量子态可以获得后，通过地球的引力势以及其湍流大气传播38600公里。我们的研究结果表明，量子通信在原则上是可行的，在这种情况下，突出了全球量子密钥分发网络的安全通信的可能性。
2017-02-27 cs.CR cs.ET physics.ao-ph
QKD from a microsatellite: the SOTA experience
从空间发射和接收偏振量子限制信号对于各种基础物理实验和量子通信协议具有重要意义。具体而言，量子密钥分发（QKD）处理在两方之间分发无条件安全的密码密钥的问题。从空间启用这一技术是发展真正安全的全球通信网络的一个关键步骤。日本国立信息通信技术研究所（NICT，日本）在2016年8月初进行的实验中首次成功测量了来自卫星的量子限制信号。为此目的，使用了低地轨道卫星SOCRATES（空间光通信研究先进技术卫星）上的SOTA（小型光收发器）激光通信终端。两个非正交偏振信号在~800 nm波段和调制在10 MHz的SOTA传输和接收的单光子制度，使用1米卡塞格伦望远镜在地面站位于东京市区（日本）。在这些实验中，在补偿了卫星快速运动引起的多普勒效应后，测量到低于5%的QKD使能QBER（量子误码率），估计密钥速率为几Kbit/s，首次证明了量子通信在真实场景中的可行性。
2018-10-26 physics.ins-det quant-ph
Optimised Multithreaded CV-QKD Reconciliation for Global Quantum Networks
针对CV-QKD信息协调耗时长、难以适配LEO卫星短过境时间的问题，研究人员通过分析验证大码长LDPC解码的分层协调协议，得出最优并行码块长度，显著提升密钥率，支持星地量子安全通信，为优化全球量子网络提供支撑。
2021-11-19 cs.CR cs.IT math.IT
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Continuous Variable Terahertz Quantum Key Distribution
本文提出一种在太赫兹频段采用正交频分复用技术的连续变量量子密钥分发协议，通过多子载波编码提升频谱效率并抵御信道衰减，在地面和星间链路安全分析及基于超导约瑟夫森结片上源的仿真中均实现了有效安全通信。
2025-06-28 cs.SY eess.SY physics.app-ph
