Unconditional security proof of long-distance continuous-variable quantum key distribution with discrete modulation
提出了一种结合离散调制和反向协调的连续变量量子密钥分发协议。该协议被证明是无条件安全的，并允许在长距离的秘密密钥的分布，由于在非常低的信噪比有效的反向和解方案。
2008-12-22 quant-ph
Experimental Demonstration of Discrete Modulation Formats for Continuous Variable Quantum Key Distribution
本文实验演示了连续变量量子密钥分发中支持任意类高斯离散调制的协议，利用相干光通信工具，在25公里距离实现每秒数十兆比特的密钥率。
2022-07-24 quant-ph
Continuous-variable Quantum Key Distribution protocols with a discrete modulation
在本文中，我们考虑连续变量量子密钥分发与离散调制，无论是二进制或四进制。我们建立了这些协议的安全性，对集体攻击类，诱导线性量子信道。特别地，考虑所有高斯攻击以及添加非高斯噪声的线性攻击。利用高斯状态的极值性质给出了密钥速率的下界。
2011-01-24 quant-ph
Subcarrier wave continuous variable quantum key distribution with discrete modulation: mathematical model and finite-key analysis
在本文中，我们报告了一个连续变量的量子密钥分发协议，利用多模相干态产生的副载波频率的光谱。为了检测玻色子场的正交分量，我们提出了一种相干检测方案，其中来自载波的功率被用作本振。我们构造了该方案的数学模型，并利用全量子渐近均分性质技术在有限尺寸下对其安全性进行了分析。我们计算的假设下，量子信道的噪声是可以忽略不计的检测器暗计数的系统的秘密密钥速率的下限，和窃听者被限制为集体攻击。我们的计算表明，目前现实的系统实现将允许分发秘密密钥的损失高达9分贝的通道。
2020-01-28 quant-ph
Long Distance Continuous-Variable Quantum Key Distribution with a Gaussian Modulation
我们设计了高效的纠错码，允许提取一个无差错的秘密密钥在连续变量量子密钥分发协议使用高斯调制的相干态和零差检测。这些代码可用于广泛的信噪比的AWGN信道上的二进制调制，并可以与一个多维的和解方法相结合，证明对任意集体攻击的安全。这种改进的协调过程大大扩展了高斯调制的连续变量量子密钥分发的安全范围，在合理的物理参数下，在120 km的距离上每脉冲的密钥速率约为10^{-3}比特.
2011-12-07 cs.IT math.IT quant-ph
Finite-size secret-key rates of discrete modulation continuous-variable quantum key distribution under Gaussian attacks
Università di Bari（巴里大学）；INFN, Sezione di Bari（意大利国家核物理研究所巴里分部）；Politecnico di Bari（巴里理工大学）
本文研究了离散调制连续变量量子密钥分发在高斯攻击下的有限尺寸密钥率，通过计算条件熵并提出新的界限，为密钥率估计提供理论支持。
2026-03-04 math-ph math.MP quant-ph
Frequency subspace encoding for multiplexed quantum secret sharing
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
本研究提出一种基于频率子空间编码的量子秘密共享变体，利用单一宽带纠缠光源和频率相关相位调制实现多用户复用，在200 GHz ITU网格上达到至少90%的保真度，可扩展至40多个频率通道，为波长复用网络中的资源高效多用户秘密共享提供了新路径。
2025-08-05 quant-ph
Enhancing discrete-modulated continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution via quantum catalysis
离散调制可以弥补与测量设备无关的连续变量量子密钥分发（MDI-CVQKD）传输距离的不足，在对抗所有边信道攻击方面具有独特的优势，但也为进一步提高性能带来了挑战。在这里，我们提出了一个量子催化（QC）的方法，以提高性能的离散调制（DM）MDI-CVQKD在可实现的密钥速率和延长的最大传输距离。数值模拟结果表明，基于量子控制的MDI-CVQKD采用零光子催化（ZPC）离散调制，不仅可以获得比原DM协议更高的密钥速率，而且可以合理增加相应的最优方差.对于极端的非对称和对称情况，在相同的参数下，引入ZPC的DM MDI-CVQKD系统的密钥速率和最大传输距离可以得到进一步的提高。这种方法使系统能够容忍较低的协调效率，这将促进与最先进的技术的实际实施。
2020-04-22 quant-ph
Floodlight Quantum Key Distribution: Demonstrating a New Framework for High-Rate Secure Communication
泛光量子密钥分发（FL-QKD）是一种完全不同的QKD范式，可以在不进行复用的情况下在大城市区域距离上实现Gbit/s密钥速率[Phys. Rev. A 94，012322（2016）]。它是一种双向协议，每比特持续时间传输许多光子，并采用高增益光放大器，这两种协议都不能被现有的QKD协议用来减轻信道损耗。FL-QKD使用远大于调制速率的光带宽，并使用独特的宽带零差接收器执行解码。FL-QKD的关键是Alice从光子对源注入光子-除了用于密钥生成的光-到她发送给Bob的光中。这种注入使Alice和Bob能够量化Eve的入侵，从而保护FL-QKD免受集体攻击。我们的概念验证实验包括10 dB的传播损耗-相当于50 km的低损耗光纤-并且对于100 Mbit/s的调制速率实现了55 Mbit/s的密钥速率（SKR），与现有技术系统对于1 Gbit/s的调制速率的1 Mbit/s的SKR相比[Opt. Express 21，24550-24565（2013）]，分别代表密钥效率（SKE）（每通道使用的比特数）和SKR（每秒比特数）的约500倍和约50倍的改进。
2016-10-15 quant-ph
Secret Key Rate Analysis of Distribution Matching Algorithms for Discrete-Modulated CV-QKD
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；SENAI CIMATEC（塞纳伊基马特克学院）
研究离散调制CV-QKD中DM算法对密钥率等的影响，发现逐符号HDM使SKR至少降30%，CCDM在码长$10^3$及以上时匹配最优SKR，且CCDM需$10^5$符号块操作，还提出生成接近最优分布独立符号的算法。
2026-07-09 cs.IT math.IT quant-ph
Discrete-modulation continuous-variable quantum key distribution enhanced by quantum scissors
量子剪刀作为一种非确定性放大器，可以提高高斯调制的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）在噪声和长距离工作状态下的性能。在这里，我们将这个结果扩展到一个非高斯CV-QKD协议与离散调制。我们表明，通过使用适当的设置，在这种离散调制CV-QKD协议的接收器中使用量子剪刀将使我们能够在高损耗和高过量噪声的操作机制下实现正密钥速率，否则这是不可能的。这也使在CV量子中继器上运行离散调制CV-QKD的前景保持活跃。
2020-01-07 quant-ph
Asymptotic security of continuous-variable quantum key distribution with a discrete modulation
建立了相干态离散调制下连续变量量子密钥分发的渐近密钥速率的一个下界。该界是有效的集体攻击，并通过制定一个半定规划的问题。我们说明了我们的一般方法与正交相移键控（QPSK）调制方案，并表明，超过100公里的距离是可以实现的现实值的噪声。我们还讨论了更复杂的正交幅度调制（QAM）计划的应用。这项工作是一个重要的一步，建立完整的安全性的连续变量协议与离散调制在有限大小的制度，并开辟了道路，大规模部署这些协议的量子密钥分发。
2019-06-26 quant-ph
High Bit Rate Continuous-Variable Quantum Key Distribution
在这里，我们证明了一个实用的连续变量量子密钥分发（CVQKD）协议依赖于高斯调制的相干态的特点，不能实现与标准的量子比特离散变量（DV）QKD协议的密钥速率。值得注意的是，我们首次报告了一个实际的后处理，允许提取一个以上的位的秘密密钥每个通道使用。
2014-09-21 quant-ph
Efficient Multi-Party Quantum Secret Sharing Schemes
本文将Hillary，Bužek和Berthiaume[Phys. Rev. A59，1829（1999）]的量子秘密共享方案推广到任意多方。给出了共享秘密位的显式表达式。结果表明，在Hillery-Bužek-Berthiaume量子秘密共享方案中，秘密信息是以参与者的测量结果所形成的二进制串的奇偶性来共享的.此外，我们还推广了量子密钥分发中的两种技术，从而提高了量子秘密共享方案的效率。最优测量基量子秘密共享方案是在Lo-Chau-Ardehali技术的基础上发展起来的[H. K. Lo，H. F. Chau和M. Ardehali，quant-ph/0011056]，其中所有参与者非对称地选择测量基，测量基加密的量子秘密共享方案是在Hwang-Koh-Han技术[W. Y.黄岛G. Koh和Y. D. Han，Phys. Lett. A244，489（1998）]，其中所有参与者根据控制键选择他们的测量基础。这两个方案的效率都是渐近的100%，因此几乎所有的量子秘密共享过程中的GHZ态被用来产生共享的秘密信息。
2004-05-28 quant-ph
Plug&Play subcarrier wave quantum key distribution with deep modulation
本文提出了一种基于子载波编码的即插即用量子密钥分发方案。我们的详细研究表明，如何子载波编码工作在瑞利后向散射，色散和其他实验中出现的即插即用配置的负面因素的存在。我们提出并实验证明了一种新的制度的副载波编码，在一个单一的基础上，同时检测两个逻辑状态相结合的鲁棒性和简单的原始协议。这种深度调制机制表现出可靠的量子通信，其损耗高达20 dB，并且与单向或即插即用配置中的原始子载波量子密钥分发相比，密钥生成速率有望增加两倍。
2021-11-08 quant-ph
CV QKD with discretized modulations in the strong noise regime
我们考虑一般家庭的量子密钥分发（QKD）协议利用位移热态离散调制。分离高斯信道和非高斯分布的影响，我们研究了密钥生成速率对调制幅度（调制信号的强度）的依赖关系。我们表明，在强信号的限制下，量子密钥分配是不可能的：从一个有效的窃听者的角度来看，传输状态的系综是有效的经典。这构成了对有限长度QKD协议性能的量子校正。我们证明，两个制度必须区分：弱和强的热噪声。在强噪声情况下，安全边界主要由弱信号极限确定。然而，当噪声较弱时，只有当信号强度超过某个临界值时，QKD才可能成为可能。
2019-09-16 quant-ph
Unconditional security of entanglement-based continuous-variable quantum secret sharing
保密和安全的需要在通信中是必不可少的。秘密共享是一种传统的协议，它将秘密信息分发给一组参与者，这些参与者不能单独访问它，但需要合作才能解码它。虽然已经研究了这种协议的几种变体，包括使用量子系统的实现，但量子秘密共享方案的安全性在其最初的概念之后近20年仍然没有得到证明。在这里，我们建立了一个无条件的安全性证明连续变量纠缠的量子秘密共享方案，在渐近密钥的限制和任意数量的球员。我们解决这个问题，诉诸最近开发的单边设备无关的方法来量子密钥分发。我们从理论上证明了该方案的可行性，它可以通过高斯态和零差测量来实现，而不需要理想的单光子源或量子存储器。我们的研究结果有助于验证量子秘密共享作为一个可行的原始量子技术。
2017-01-13 quant-ph
Countermeasure against detector-blinding attack with estimation of secret-key leakage
SFB Laboratory, LLC（SFB实验室有限公司）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
研究针对探测器致盲攻击的对策，利用量子密钥分发会话中积累事件的统计分析，基于先前对连续波DBA无效的工作，扩展评估其对脉冲DBA的性能，发现能增加触发脉冲能量差，重新评估对策可行性并估计对手窃取比特比例。
2026-07-09 quant-ph
Multi-channel parallel continuous variable quantum key distribution with Gaussian modulation
利用微波光子学中的子载波复用技术，提出了一种新的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）方案。该方案允许用一个激光源和多个相位调制器并行分布N个信道独立的高斯调制CV-QKD。分析了非线性信号混合的影响以及渐近极限下的安全性。结果表明，采用这种复用技术后，每个信道都会引入一个非高斯的额外源噪声，导致最大传输距离略有缩短，而总密钥速率却有较大的提高。该方案也可用于多用户的密钥分配，并与WDM设备相结合，有可能构建CV-QKD网络。
2013-10-16 quant-ph
Converging State Distributions for Discrete Modulated CVQKD Protocols
本文研究离散调制 CVQKD 中 Gaussian 近似导致的密钥率低估问题，定义协议非 Gaussian 性并证明其在逼近 AWGN 容量时消失，256-QAM 数值结果显示损失可低于 $10^{-5}$。
2023-06-02 quant-ph
Non-Orthogonal Multiple Access-Based Continuous-Variable Quantum Key Distribution: Secret Key Rate Analysis and Power Allocation
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Data61, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation（联邦科学与工业研究组织数据六分）；University of Manitoba（曼尼托巴大学）
本文提出一种基于非正交多址接入的连续变量量子密钥分发系统，通过优化功率分配算法提升了密钥率，并在不同环境下保持稳定性。
2025-12-07 quant-ph
Asymptotic security analysis of teleportation based quantum cryptography
我们证明了[Opt.Commun. 283，184（2010）]，其仅使用对从Alice传送到Bob的经典比特进行编码的正交状态来构建，对于所有类型的个体和集体攻击是渐进安全的。然后，我们调查修改该协议，导致更大的秘密密钥速率和安全性对连贯的攻击。换句话说，我们展示了一个无条件安全的量子密钥分发协议，该协议不需要非正交的量子态来编码从Alice发送到Bob的密钥的比特。我们还重新审视BB84协议的安全性证明，通过探索其基于纠缠的表示的施密特分解的非唯一性。这使我们能够在与标准安全分析相比稍大的量子比特错误率（量子通信信道的噪声）的情况下实现密钥的安全传输。
2020-06-08 quant-ph
Photon-efficient quantum cryptography with pulse-position modulation
大多数现有的量子密钥分发（QKD）协议采用的二进制（每光子一比特）编码对其可实现的密钥速率施加了根本限制，特别是在与长距离光纤或卫星到地面链路相关联的高信道损耗条件下。受脉冲位置调制（PPM）方法的启发，光子饥饿的经典通信，我们设计和展示了第一个PPM-QKD，其对集体攻击的安全性是通过连续变量纠缠测量建立的，这也使得一种新的诱饵状态协议在后处理中方便地执行。我们实现了8.0 Mbit/s的吞吐量（2.5 Mbit/s的损失相当于25公里的光纤）和密钥容量高达4.0位每检测到的光子，从而证明了显着的增强所提供的高维编码。这些结果为实现高吞吐量的基于卫星或长距离光纤量子通信提供了一条新的途径，超越了光子接收速率的限制。
2015-10-21 quant-ph
Upper bounds on secret key agreement over lossy thermal bosonic channels
量子信道的秘密密钥协商容量的上界可以用来评估在该信道上进行的实际量子密钥分配协议的性能。特别是，如果一个协议使用了量子中继器，那么达到超过这些上限的密钥速率就是拥有一个工作量子中继器的证明。在本文中，我们扩展了最近的进展[Liuzzo-Scorpo等人，arXiv：1705.03017]在单模相位不敏感高斯信道的隐形传态模拟理论中，使得它现在适用于纠缠度量的相对熵。作为这种扩展的结果，我们发现更严格的上限上的非渐近秘密密钥协议容量的有损热玻色子信道比以前已知的。有损热玻色子信道作为一个更现实的通信模型比纯损耗玻色子信道，因为它可以模拟窃听者篡改和不完美的检测器的影响。我们的结果的一个含义是，先前已知的热通道的秘密密钥协议容量的上限对于实际的有限大小的制度来说太悲观了，在该制度中，通道被使用了有限的次数，所以现在应该更容易看到一个工作的量子中继器时，使用秘密密钥协议容量上限作为基准。
2017-09-28 quant-ph
Distillation of secret key and entanglement from quantum states
研究并解决了通过单向公开讨论从代表双方（Alice和Bob）和窃听者（Eve）之间相关性的量子态中提取秘密密钥的问题：证明了一个编码定理，该编码定理通过单向公开通信达到“窃听者”界，即所谓的cqq-相关性的Alice-Bob和Alice-Eve的互信息之差。这个结果产生了信息--可提取密钥的理论公式，如果假设Eve拥有Alice和Bob联合状态的纯化，则给出“最终”密钥速率界限。在某种程度上专门化我们的协议并使其一致，这使我们通过单向LOCC（本地操作和经典通信）获得了一个纠缠蒸馏协议，这是渐进最优的：事实上，我们证明了所谓的“哈希不等式”，它说相干信息（即，负条件冯诺伊曼熵）是可实现的EPR速率。这一结果是众所周知的，意味着一整套蒸馏和容量公式，我们简要回顾。
2003-06-11 quant-ph
Performance analysis for OFDM-based multi-carrier continuous-variable quantum key distribution with arbitrary modulation protocol
多载波连续变量量子密钥分发（CV-QKD）被认为是一种很有前途的方法，以提高密钥速率（SKR）比现有的单载波CV-QKD方案。然而，在N个子载波的不完美的多载波量子态制备过程中引入的额外的过量噪声将限制系统的性能。针对基于正交频分复用（OFDM）的多载波CV-QKD，提出了一种系统的调制噪声模型。随后，结合单载波CV-QKD的安全性分析方法，对任意调制协议（如QPSK、256 QAM和高斯调制协议）下的多载波CV-QKD的性能进行了定量评估。仿真结果表明，在实际系统参数下，即使在实际调制不理想的情况下，增加载波数N仍能显著提高多载波CV-QKD的SKR。具体地，多载波CV-QKD的总SKR可以通过仔细选择N来优化。该模型为未来多载波CV-QKD的实验实现提供了一个可行的理论框架。
2022-12-22 quant-ph
Security of a Semi-Quantum Protocol Where Reflections Contribute to the Secret Key
在本文中，我们提供了一个无条件安全性的半量子密钥分发协议在以前的工作中介绍。这个特定的协议证明了使用$X$基态来贡献两个用户的原始密钥的可能性（与仅使用直接测量结果相反），即使半量子参与者不能直接操纵这种状态。在这项工作中，我们提供了一个完整的安全性证明，推导出一个下界的协议的密钥速率在渐近的情况。使用该界限，我们能够找到错误阈值，使得对于小于该阈值的所有错误率，保证$A$和$B$可以提取安全密钥;对于大于该阈值的错误率，$A$和$B$应该中止。我们证明，这个错误阈值相比，有利的几个完全量子协议。我们还评论了一些有趣的观察行为，该协议在某些噪声的情况下。
2015-10-24 quant-ph
Homomorphic encryption of linear optics quantum computation on almost arbitrary states of light with asymptotically perfect security
未来的量子计算机很可能是昂贵的，而且很少有人负担得起，这促使客户端/服务器模型进行外包计算。然而，量子计算的应用程序通常会涉及敏感数据，客户端希望对窃听者和服务器本身保密。同态加密是一种用于加密的外包量子计算的方法，其中客户端的数据即使在计算执行期间也保持秘密。我们提出了一个方案的同态加密的任意量子态的光不超过一个固定的光子数，在被动和自适应线性光学的发展，其中后者是通用的量子计算。该方案使用相空间中的随机相干位移来混淆客户端数据。在大相干位移的限制下，该协议表现出渐近完美的信息论保密性。实验的要求是适度的，很容易实现使用当今的技术。
2020-03-19 quant-ph
Quantum secret sharing between m-party and n-party with six states
提出了一个基于三个共轭基（即六个状态）的$m$ -方和$n$ -方量子秘密共享方案.在量子秘密共享过程中，一个单光子序列被直接用于编码经典信息，每个单光子都是在六个状态中的一个状态中制备的。在该方案中，组1中的所有$m$成员各自独立地随机选择自己的密钥，然后通过幺正运算直接将各自的秘密信息编码到单光子的态上，最后一个成员（组1中的第$m$成员）将得到的量子比特中的$1/n$发送给组2中的每个成员。通过测量他们各自的量子位，组2中的所有成员共享组1中所有成员共享的秘密信息。由组1和组2共享的秘密消息，使得每个组的子集或组1的子集和组2的子集的并集都不能提取秘密消息，但是每个整个组（每个组的所有成员）可以。该方案是渐近100%的效率。它使多光子信号特洛伊木马攻击、EPR对伪信号攻击、单光子攻击和不可见光子攻击无效。我们证明了它是安全的，并且比基于两个共轭基的方案具有优势。我们还给出了任意两粒子纠缠态下利用伪信号攻击的不诚实代理窃听加密的平均成功概率的上界。该方案在目前的技术条件下是可行的。
2006-11-07 quant-ph
Trusted detector noise analysis for discrete modulation schemes of continuous-variable quantum key distribution
离散调制连续变量量子密钥分发协议由于与部署的现代光通信设备的大的技术重叠而成为大规模部署的有希望的候选者。离散调制方案的安全性以前分析了在理想检测器的情况下的渐近极限。在这项工作中，我们计算渐近密钥速率对集体攻击的可信检测器噪声的情况下。我们的研究结果表明，我们可以因此削减了检测器噪声的影响，并获得类似的渐近密钥速率，我们访问理想的检测器。
2020-12-13 quant-ph
Secret key rate of a continuous-variable quantum-key-distribution scheme when the detection process is inaccessible to eavesdroppers
针对高斯攻击的一般模型，提出了一种利用四相干态和后选择计算连续变量量子密钥分发方案密钥速率的方法.我们假设传输线和检测过程由一对高斯信道描述。在我们的分析中，虽然传输线上的损耗和噪声是由窃听者Eve引起的，Eve可以用无损和无噪声的光纤代替传输线，但她被假设无法进入检测过程。通过分离传输噪声和检测噪声，我们总是可以提取一个更大的密钥相比，所有的损失和噪声的情况下，由窃听者的干扰。对于给定的信道参数，可以用数值方法确定抵抗集体高斯攻击的渐近密钥速率。关键利率的改善结果是更显着的反向调节计划。
2018-10-25 quant-ph
Ring Optimized M-APSK Modulation for Discrete Modulated CV-QKD
School of Electrical Engineering, Korea University（韩国大学电气工程学院）
针对离散调制CV-QKD，提出多环M-APSK星座优化方法，优化环半径比与概率，使16-APSK最大传输距离延长约15%，小尺寸星座优化增益更显著。
2026-08-04 quant-ph
Modulation leakage-free continuous-variable quantum key distribution
以一种可以提供信息理论安全的方式在公共信道上分发密钥是安全通信的圣杯。这可以通过在所谓的量子密钥分发（QKD）中利用量子力学原理来实现。特别是基于相干态的连续变量（CV）QKD是用于安全通信的有吸引力的方案，因为它仅需要可以在室温下操作的标准电信技术。然而，最近发现的边信道在状态准备过程中产生的导致有关传输的量子态的信息泄漏，打开了一个安全漏洞，窃听者妥协的CVQKD系统的安全性。在这里，我们提出了一个没有这种调制泄漏漏洞的CVQKD系统。我们的实现是基于基带调制方法，并使用一个同相和正交（IQ）调制器的状态准备和射频外差检测与精心设计的数字信号处理状态测量。我们认为在实施的实际方面，并证明了一个可组合的密钥安全的集体攻击的生成。这项工作是朝着保护CVQKD系统免受物理设备的实际缺陷和操作限制而不降低性能迈出的一步。
2022-05-15 quant-ph
Experimental study on discretely modulated continuous-variable quantum key distribution
利用强相干态在自由空间中实现了一个离散调制的连续变量量子密钥分发系统。采用模式清洗器和频移技术相结合的方法，将激光源中的振幅噪声抑制到散粒噪声极限。此外，它被证明是在源的相位噪声对最终的密钥速率没有影响。为了提高编码速率，我们使用宽带零差检测器和无切换协议。在一个现实的模型中，我们建立了一个秘密的密钥速率为46.8 kbits/s对集体攻击的编码速率为10 MHz的90%的信道损失时，调制方差是最佳的。
2010-08-15 quant-ph
Asymptotic security analysis of discrete-modulated continuous-variable quantum key distribution
基于离散调制的连续变量量子密钥分发（CV QKD）协议由于其实验简单和在量子安全网络中的巨大应用潜力而备受关注，但其安全性分析不如高斯调制方案先进。在这项工作中，我们采用数值方法来分析的离散调制协议的安全性对集体攻击的渐近极限，铺平了道路，一个完整的安全证明有限尺寸的影响。虽然我们的方法是一般的离散调制方案，我们专注于两个变种的CV QKD协议与四元调制。有趣的是，由于我们的证明方法的紧密性，我们表明，该协议是能够实现更高的密钥速率在显着更长的距离与实验可行的参数相比，以前的二进制和三进制调制方案的安全性证明，并产生密钥速率可比高斯调制方案。此外，由于我们的安全分析方法是通用的，它使我们能够评估离散调制协议的变化，包括直接和反向和解，以及后选择策略。特别是，我们证明了数据的后选择与反向对账相结合可以提高关键利率。
2019-12-30 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
Time-Entanglement QKD: Secret Key Rates and Information Reconciliation Coding
在基于时间纠缠的量子密钥分配中，Alice和Bob通过时间合并从纠缠光子对的到达时间中提取原始密钥比特。它们中的每一个都单独地将时间离散化到仓中，并将它们分组到帧中。它们只保留具有单个占用箱的帧。因此，Alice和Bob可以使用帧内占用的bin的位置来生成随机密钥位，如PPM调制中那样。由于纠缠，他们占用的垃圾箱和他们的钥匙应该是相同的。然而，实际的光子探测器遭受时间抖动误差。这些错误导致Alice和Bob的密钥之间的差异。Alice通过公共信道向Bob发送信息以协调密钥。信息量决定了秘密密钥速率。本文计算了秘密密钥率可能与检测器抖动错误和构造代码的信息协调，以接近这些率。
2023-01-01 cs.IT math.IT quant-ph
Tight bounds for private communication over bosonic Gaussian channels based on teleportation simulation with optimal finite resources
通过信道模拟、协议拉伸和纠缠的相对熵，可以得到量子信道上的保密通信的上界。所有这些成分导致了单字母上限的秘密密钥容量，可以直接计算在合适的资源状态。对于玻色高斯信道，通过对渐近资源状态的隐形传态模拟，即信道的渐近Choi矩阵，得到了最紧的上界。在这项工作中，我们采取了不同的方法。我们表明，在有限能量资源状态的分析类的隐形传态，使我们能够接近最终的边界增加能量，从而提供越来越紧的上限的秘密密钥容量的单模相位不敏感高斯信道。然后，我们表明，在同一类的资源状态的优化，可以用来绑定的最大密钥速率，可实现在有限数量的信道使用。
2019-10-07 quant-ph
Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Rateless Reconciliation Protocol
信息协调是连续变量量子密钥分发（CV-QKD）的关键，它的性能直接影响密钥速率和最大安全传输距离。固定速率纠错码限制了CV-QKD的潜在应用，因为难以针对不同的低SNR优化此类码。在本文中，我们提出了一个无比率和解协议相结合的多维计划与Raptor码，不仅保持了无比率的性质，但也实现了高效率，在不同的信噪比使用一个度分布。该方法大大降低了优化的复杂性，提高了系统的鲁棒性。使用该协议，CV-QKD系统可以工作在最佳的调制方差，使密钥速率最大化。仿真结果表明，在信噪比-20 dB ~ 0 dB范围内，该协议的协调效率可达95%以上。在一定距离范围内的任意距离上都能获得较高的密钥速率，最大距离为132 km时的密钥速率约为5 × 10^（-4）bits/pulse（对应的信噪比为-20 dB），高于以往的工作。该协议能够在较宽的信噪比范围内保持高效的密钥提取，为CV-QKD系统在灵活的应用场景中的实际应用铺平了道路。
2019-11-08 quant-ph
Finite key analysis for symmetric attacks in quantum key distribution
本文提出了一种构造性的方法来计算一般的量子密钥分发协议的可达密钥速率，当只有有限个n的信号是给定的。我们的方法是适用于所有的情况下，其中的量子态共享的爱丽丝和鲍勃是已知的。特别地，我们考虑了具有对称窃听攻击的六状态协议，并证明了对于少量信号，即低于10^4的数量级，有限密钥速率与n接近无穷大的渐近值显著不同。然而，对于较大的n，一个很好的近似的渐近值被发现。我们还研究了使用高维量子系统的协议的秘密密钥速率。
2006-07-20 quant-ph
High-rate multipartite quantum secret sharing with composable security
Institute of Photonics and Quantum Sciences, School of Engineering and Physical Sciences, Heriot-Watt University（赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院光子与量子科学研究所）；Electrical Engineering and Computer Science Department, Technische Universität Berlin（柏林工业大学电气与计算机科学系）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（柏林自由大学达勒姆复杂量子系统中心）
本文实验验证了具有可组合安全性的离散变量(n,n)阈值量子秘密共享协议，利用纠缠光子源生成4量子比特GHZ态，在20公里光纤网络中实现高速率秘密共享，并给出有限密钥下界。
2026-09-15 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
Sharing classical secrets with continuous-variable entanglement: Composable security and network coding advantage
秘密共享是一种多方加密原语，可以应用于部分不信任方的网络，用于加密敏感（必须保持安全）和重要（不能丢失或破坏）的数据。当共享经典秘密（与量子态相反）时，可以区分利用两方量子密钥分发（QKD）的协议和利用多方纠缠的协议。后一类已知容易受到所谓的参与者攻击，虽然最近取得了进展，但目前还没有分析量化它们在可组合的有限大小机制中的性能，该机制已成为QKD安全的黄金标准。考虑到这一点--以及分发多体纠缠通常具有挑战性的事实--人们可能会问：追求基于多体纠缠的方案有什么好处吗？在这里，我们回答这个问题是肯定的一类秘密共享协议的基础上连续变量图状态。我们建立一个可组合的框架中的安全性，并确定一个网络拓扑结构，特别是一个瓶颈网络的有损通道，和参数制度的范围内，目前的实验，一个多部计划优于相应的QKD基于方法的渐近和有限大小的设置。最后，我们建立了实验参数，其中多部分方案优于任何可能的基于QKD的协议。这是第一个具体的令人信服的例子，表明多方纠缠资源在量子通信的点对点协议上取得了真正的优势，并代表了评估此类资源有用性的严格的操作基准。
2022-02-25 quant-ph
A non-distillability criterion for secret correlations
在纠缠理论中，有一些判据可以证明某些量子态不能被提炼成纯纠缠。一个例子是正部分换位准则。在这里，我们第一次提出了秘密相关性的类似情况。我们引入了一个可计算的标准，证明两个诚实的当事人和窃听者之间的概率分布不能（渐近）蒸馏成一个秘密的密钥。正保密成本下的非对称相关性（也称为约束信息）的存在是一个悬而未决的问题。这一准则可能是寻找约束信息的关键。然而，如果事实证明，这个标准并没有检测到绑定信息，那么，一个非常有趣的结果如下：任何具有正保密成本的分布可以增加另一个分布的保密内容。换句话说，所有具有正保密成本的相关性都构成了有用的资源。
2008-10-08 cs.CR quant-ph
Quantum secret sharing in tripartite superconducting network
Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；School of Natural Sciences, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学自然科学学院）；School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学物理与天文学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
利用微波双模压缩态作为纠缠资源，实验实现了三方量子秘密共享协议，重构保真度超越渐近无克隆阈值，并展示了与量子密集编码和量子纠错的联系。
2026-06-03 quant-ph
Fault-Tolerant Quantum Key Distribution: Enabling Overclocked Modulation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越中心）；University of Vigo（维戈大学）
针对量子密钥分发中调制带宽限制导致的安全性、速率和成本难以兼得的问题，提出一种容错协议和两种实用技术，在超频调制下确保安全性并提高密钥率。
2026-05-26 quant-ph
Experimental demonstration of fully passive quantum key distribution
本文实验演示了一种全被动时间仓编码QKD系统，首次成功实现无调制器QKD链路，在有限密钥机制下可提供具有竞争力的安全密钥率。
2023-08-07 quant-ph
Composable Continuous-Variable Multi-User QKD with Discrete Modulation: Theory and Implementation
AIT Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究院）；Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Atominstitut, Technische Universität Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Department of Physics, Technical University of Denmark（丹麦科技大学物理系宏观量子态中心）；fragmentiX Storage Solutions GmbH（fragmentiX存储解决方案有限公司）
本文将离散调制连续变量QKD协议推广至点对多点场景，完成多场景安全分析与密钥率推导，经10公里无源光网络实验验证，可依托低成本商用电信组件支撑多用户安全量子接入网络。
2025-09-12 quant-ph
Experimental demonstration of Continuous-Variable Quantum Key Distribution with a silicon photonics integrated receiver
Sorbonne Université（索邦大学）；ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科技大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Institut d’Optique Graduate School（高等光学学院）
本研究展示了一种基于硅光子集成电路的连续变量量子密钥分发接收机，实现了高调制和密钥率，验证了其在长距离安全通信中的应用潜力。
2023-11-13 quant-ph
High-speed integrated QKD system
量子密钥分发（QKD）是一种信息安全的远程密钥生成方法，其保密性依赖于量子物理定律而非计算复杂性。为了实现QKD的产业化，需要低成本、大规模生产和实用的QKD装置。因此，发送器和接收器的相应组件的光子和电子集成目前处于聚光灯下。在这里，我们提出了一个高速（2.5 GHz）集成QKD设置具有发射器芯片的硅光子允许高速调制和准确的状态准备，以及偏振无关的低损耗接收器芯片的铝硼硅玻璃制造的飞秒激光微加工技术。我们的系统实现了原始误码率，量子误码率和密钥速率相当于一个更复杂的国家的最先进的设置基于离散组件。
2022-11-21 quant-ph
Unconditionally secure quantum key-distribution with relatively strong signal pulse
提出了一种无条件安全的量子密钥分发（QKD）协议。虽然我们的协议具有与Bennett 1992协议类似的安全基础，但具有较强的参考脉冲（B92），我们的方案使用较少数量的检测器，并且对光纤中的瑞利散射具有鲁棒性。我们推导出我们的协议的密钥生成率的下限，并表明我们的协议可以覆盖相对较长的距离，假设精确的相位调制和稳定的干涉仪。
2007-11-22 quant-ph
Quantum cryptographic resource distillation and entanglement
研究了量子密码协议（包括量子密钥分发和量子秘密共享）可以在其上完美执行的多体量子态，并定义了量子密码资源可提取率为从给定的多体量子态中提取多体量子态的渐近速率.研究了纠缠度与量子密钥分配率之间的关系，证明了存在一个多体束缚纠缠态，它的量子密钥分配率是严格正的，即存在一个多体束缚纠缠态，它是不可解的，但可以用于量子密钥分发和量子秘密共享等量子密码学.
2021-10-26 quant-ph
Composable security of unidimensional continuous-variable quantum key distribution
研究了一维连续变量量子密钥分发（UCVQKD）的组合安全性，该密钥分发基于光相干态的单正交高斯调制，目的是提供一种比对称调制高斯相干态协议更简单的密钥分发实现.该协议忽略了相干态正交调制的必要性，从而降低了系统的复杂度。为了明确有限尺寸效应的影响和性能退化的代价，我们建立了未调制正交的平衡参数之间的关系，并估计了精确的安全域。随后，我们证明了UCVQKD协议在集体攻击下的组合安全性，并得到了UCVQKD协议的最紧界。数值仿真结果表明了UCVQKD协议的渐近密钥速率，以及对称调制高斯相干态协议。
2017-08-07 quant-ph
Numerical Assessment and Optimization of Discrete-Variable Time-Frequency Quantum Key Distribution
离散变量（DV）时频（TF）量子密钥分发（QKD）协议是一种利用时间和频率作为互补基的类BB84协议。作为正交调制，脉冲位置调制（PPM）和频移键控（FSK）能够每个符号（即，每个光子）传输若干比特。然而，与传统的二进制偏振移位键控不同，PPM和FSK不允许完全互补的碱基。因此，当应用错误基础过滤器时，信息不会被完全删除。由于一般的安全性证明还不存在，我们数值评估DV-TF-QKD。我们发现，密钥速率增加，每个基础上的符号的数量更高。此外，我们确定了最佳的脉冲关系在两个基地的关键率和抵抗窃听攻击。
2017-05-12 quant-ph
