Closing the gap of secure quantum key rate with the Heralded Pair-Coherent States
本文研究了量子密码协议中弱相干脉冲（WCP）和预言单光子源（HSPS）实现的量子密钥速率之间长期存在的差距。我们证明了，通过使用先驱对相干态（HPCS）光子源，这样的差距实际上可以填补在BB84和SARG量子密钥分发。这样，就得到了一个在每个传输距离上都能达到最佳密钥速率的通用光子源。
2008-07-11 quant-ph
Coherent State Quantum Key Distribution with Multi Letter Phase-Shift Keying
提出了一种利用光相干态的离散调制实现量子密钥分发的协议。信息被编码在相干态的可变相位中，相干态可以从二进制到连续调制的规则离散集合中选择，类似于经典通信中的相移键控。信息解码的同时零差测量两个正交和不需要主动选择的基础。该协议利用直接或反向和解，有和没有后选择。我们分析了协议的安全性，并展示了如何通过量子信号的所有可变参数的最佳选择来增强它。
2009-12-25 quant-ph
Decoy State Quantum Key Distribution With Modified Coherent State
为了抵御PNS攻击，基于相干态的诱骗态量子密钥分发（QKD）得到了广泛的研究。提出了一种基于改进相干态（MCS）的诱骗态QKD协议。通过破坏性量子干涉，可以得到具有较少多光子事件的MCS，从而可以提高量子密钥分发的密钥比特率和安全距离。通过数值模拟，我们发现BB84协议的安全距离增加了约2 dB。
2007-04-29 quant-ph
Unconditional security of coherent-state quantum key distribution with strong phase-reference pulse
我们证明了一个量子密钥分发协议的无条件安全性，其中比特值被编码在相对于强参考脉冲的弱相干态脉冲的相位中。与使用弱脉冲作为单光子源的替代品的实施方式相比，发现可实现的密钥速率仅随着信道的传输而线性降低。
2004-03-18 quant-ph
Non-deterministic Two-Way Quantum Key Distribution using Coherent States
提出了一种非确定性的双向量子密钥分发方案。我们分析了所提出的量子密钥分发对光子数分裂、假冒和特洛伊木马攻击的安全性，并量化了对相干态脉冲平均光子数的安全界限。最后，我们评论了该协议的特点。
2007-03-06 quant-ph
Security of quantum key distribution protocols using two-way classical communication or weak coherent pulses
我们采用的技术在[克劳斯等。例如，物理修订版信函95，080501，2005]证明了使用双向经典后处理的量子密钥分发（QKD）方案以及基于弱相干脉冲而不是单光子脉冲的QKD方案的安全性。结果，我们得到了这些方案的密钥速率的改进界。
2006-10-18 quant-ph
Quantum key distribution using single photon added-subtracted squeezed coherent state
本文研究了连续变量BB84量子密钥分发协议的安全性。发现SPASSCS是一个非高斯非经典态。它的非高斯性和非经典性通过维格纳函数表现出来。仿真结果表明，该状态对拦截重发攻击、优越信道攻击等窃听策略具有较好的鲁棒性。通过与相干态、压缩相干态和光子加减相干态的比较研究，证明了该量子态具有很强的效率。我们的分析采用误码率，互信息，和安全的密钥增益。
2022-08-26 quant-ph
Large alphabet quantum key distribution with two-mode coherently correlated beams
提出了一种基于双模相干关联多光子束的大字母表量子密码协议。对协议的字母表扩展提高了QKD的有效性和安全性。
2005-07-22 quant-ph
Coherent-State-Based Twin-Field Quantum Key Distribution
由于量子密钥分发（QKD）的速率-距离限制，大规模量子通信网络仍然是一个巨大的挑战。最近，双场（TF）QKD已经被提出来克服这个限制。在这里，我们证明了基于相干态的TF-QKD是一个时间反转的纠缠协议，其中纠缠的产生是通过纠缠相干态测量的纠缠交换操作来实现的。利用相干态和猫态编码，提出了一种在对称和非对称信道下均具有最优密钥速率的基于相干态的TF-QKD。此外，我们表明，我们的协议可以转换为所有最近的相干状态为基础的TF-QKD协议，通过使用我们的安全性证明。通过将纠缠纯化与双向经典通信相结合，提高了所有基于相干态的TF-QKD协议的传输距离。
2019-11-20 quant-ph
Finite-key security for quantum key distribution systems utilizing weak coherent states
本文利用全量子渐近均分性质分析了基于弱相干态（特别是相位编码态）的量子密钥分发协议的有限密钥安全性。本文的工作是相干态上非正交态证明的推广。下面我们考虑两种类型的攻击，每种攻击都最大化了Alice-Eve或Eve-Bob的互信息。本文的基石是，我们假设的关键拦截重发攻击的可能性，基于无错误的明确的状态判别测量。我们证明了Holevo界总是给最高的互信息之间的爱丽丝和夏娃，无论特定的等距。作为主要结果，我们提出了依赖的提取的密钥长度。最后以子载波量子密钥分发协议为例进行了分析。
2019-03-11 quant-ph
Security of Quantum Key Distribution with Coherent States and Homodyne Detection
我们评估了一个依赖于高斯调制相干态传输和零差检测的量子密钥分发协议的安全性。该协议被证明是等价于一个压缩状态协议的基础上的CSS代码的建设，因此是可证明的安全对任何窃听策略。我们还简要地展示了如何这个协议可以推广，以提高净密钥速率。
2003-12-02 quant-ph
Secret key rates for coherent attacks
我们开发了一种新的方法来量化的密钥速率的置换不变协议的一致性攻击和有限的资源。该方法通过张量积状态的光滑最小熵来界定置换不变状态的光滑最小熵，将相干攻击的密钥速率计算简化为集体攻击的密钥速率计算.结果的比较，众所周知的后选择技术的BB84和六态协议显示了这种方法的高度相关性。由于我们对相干攻击的秘密密钥速率的计算强烈依赖于处理集体攻击的方式，因此在分析集体攻击方面的预期进展将立即导致我们的策略的进展。
2012-06-30 quant-ph
Coherent detection schemes for subcarrier wave continuous variable quantum key distribution
研究了子载波量子密钥分发（SCW QKD）系统中实现相干检测的不同方法。对于经典的波场，我们提出了模型描述的零差型和外差型相干检测方案需要提取的信息，从正交相位编码的多模信号在SCW QKD。实验结果验证了所提方案的可行性。
2020-12-06 quant-ph
Security bound of continuous-variable quantum key distribution with noisy coherent states and channel
分析了一种基于噪声相干态和信道的连续变量量子密钥分发协议的安全性。假设相干态的噪声是由相对于其他相干态的中立方Fred诱导的，我们证明了制备和测量方案与基于纠缠的方案是等价的。然后，我们证明了该协议是安全的高斯集体攻击，即使信道是有损的和嘈杂的，并进一步推导出一个下界的安全密钥速率。
2009-06-29 quant-ph
Enhanced Optimal Quantum Communication by Generalized Phase Shift Keying Coherent Signal
众所周知，利用亚泊松非标准相干态作为信息载体可以提高二进制量子通信的最大成功概率。本文研究了任意正整数$N$信号的量子通信.利用非标准相干态，解析地给出了$N$ -PSK量子通信的最大成功概率。与二进制情况不同，我们证明了即使非标准相干态的超泊松性也能提高$N$ -PSK量子通信的最大成功概率。
2021-12-29 quant-ph
Active Hypothesis Testing for Quantum Detection of Phase-Shift Keying Coherent States
本文通过主动假设检验研究相移键控相干态的量子检测，提出带位移和能量约束的Dolinar类接收机，证明开环误差指数及贝叶斯误差上界，发现高暗计数下二进制PSK最优策略非简单时间共享。
2025-01-27 cs.IT cs.SY eess.SY
Sequential attacks against differential-phase-shift quantum key distribution with weak coherent states
我们调查的差分相移量子密钥分发协议，使用脉冲相干光的性能上的顺序攻击所施加的限制。特别是，我们分析了两个连续的攻击的基础上明确的状态歧视和最小误差歧视，分别由源发出的信号状态。顺序攻击代表一种特殊类型的拦截-重新发送攻击，因此它们不允许分发密钥。
2013-08-19 quant-ph
Secure Coherent-state Quantum Key Distribution Protocols with Efficient Reconciliation
研究了一个基于相干态和零差检测的量子密钥分发协议与一个形式化的纠缠纯化协议之间的等价性。在正式协议中可以提取的最大纠缠量子比特对对应于现实协议中的秘密密钥比特。更具体地说，我们定义了一个量子比特编码方案，允许正式协议产生一个以上的纠缠量子比特对每个相干态，或等效的现实协议，一个以上的秘密密钥位。利用量子层析技术估计了纠缠参数。我们分析的编码方案的属性，并探讨其应用的重要情况下的衰减通道。
2004-10-05 quant-ph
Unconditional security of coherent-state-based differential phase shift quantum key distribution protocol with block-wise phase randomization
证明了基于相干态的分块相位随机化差分相移量子密钥分发协议（DPSQKD）的无条件安全性。我们的证明是基于转换DPSQKD到一个等效的纠缠蒸馏协议，估计的相位误差率确定的隐私放大量。生成的最终密钥来自发送方发射两个或更多光子的事件，表明DPSQKD对光子数分裂攻击的鲁棒性。
2012-08-09 quant-ph
Tight bound on coherent states quantum key distribution with heterodyne detection
提出了一个新的外差探测的正反调和相干态量子密钥分发协议中窃听者信息的上界。这个界限是通过最大化辛变换组上的泄漏信息而得出的，辛变换组跨越对单个脉冲的每个物理高斯攻击。我们展示了四种不同的攻击达到这个界限，这表明这个界限是紧的。最后，我们比较了这个新的限制，零差率得到的密钥速率。
2007-04-11 quant-ph
Finite-Key Analysis for Coherent One-Way Quantum Key Distribution
本文在通用可组合框架内对COW-QKD变体进行严格的有限密钥安全分析，结合量子剩余哈希引理与Kato不等式推导密钥率公式，确保了对相干攻击的安全性并提升了密钥率，证实了其实际应用的可行性。
2024-01-09 quant-ph
Cloning and Optimal Gaussian individual attacks for continuous-variable quantum key distribution using coherent states and reverse reconciliation
基于最优高斯$1 \to 2$克隆机，研究了利用相干态和反向协调的连续变量量子密钥分发（QKD）系统抵抗高斯个体攻击的安全性.我们提供了一个实现的最佳高斯个体攻击。我们还发现了一种Bell测量攻击，它不需要延迟测量的选择，并且比克隆攻击具有更好的性能。
2005-12-10 quant-ph
Coherent pulse position modulation quantum cipher supported by secret key
量子噪声中的密钥通信（KCQ）是一种由密钥支持的量子密码，它在实现高速密钥生成和安全数据传输方面具有很大的吸引力。然而，Yuen-2000作为KCQ的基本模型，由于密码系统的所有物理参数都是有限的，很难保证定量的安全性评估。最近，给出了一个广义方案的概要，即所谓的相干脉冲位置调制（CPPM），以显示严格的安全性分析，其中允许参数是渐近的。这为利用高能量、高速度的相干态进行量子密钥分发开辟了一条新的途径。本文利用幺正算符和辛变换理论阐明了CPPM量子信号的一种产生方法，并给出了其安全性的渐近性质和数值例子。
2010-07-10 quant-ph
Two-way Gaussian quantum cryptography against coherent attacks in direct reconciliation
我们考虑的双向量子密码协议的相干态假设直接和解。详细的安全性分析进行考虑两种模式的相干攻击，即表示残余窃听一旦各方已减少一般攻击，通过应用对称随机置换。在这种情况下，我们提供了一个一般的分析表达式的密钥速率，讨论了剩余的双模相关性的安全性的计划的影响。特别是，我们确定了最佳窃听对双向量子通信，这是由一个双模相干攻击与对称和可分离的相关性。
2015-12-16 quant-ph
Eavesdropper's Optimal Information in Variations of Bennett-Brassard 1984 Quantum Key Distribution in the Coherent Attacks
利用Lo和Chau [Science 283（1999）2050]提出的公式，在单光子假设下，计算了Bennett-Schmidard 1984量子密钥分发（BB84 QKD）方案和六态方案在相干攻击中窃听者在原始比特上的最优信息.我们发现，窃听者的最佳信息在量子密钥分配没有公开宣布基地[物理。A 244（1998）489]与在相干攻击中使用它的相应QKD的相同。我们遵守关于各方信息的求和规则。
2001-02-03 quant-ph
Coherent State Quantum Key Distribution Without Random Basis Switching
测量基的随机切换通常被认为是量子密钥分发协议的必要步骤。本文证明了相干态连续变量量子密钥分发不需要开关。我们表明，通过无开关协议，从而导致更高的信息速率和更简单的实验设置。我们提出了一个最佳的窃听攻击对这个协议，个人高斯攻击，我们调查和比较的无切换协议应用到原来的BB84计划。
2005-08-23 quant-ph
Intercept-resend attacks in the Bennett-Brassard 1984 quantum key distribution protocol with weak coherent pulses
量子密钥分发的Bennett-Bennard协议的无条件安全性证明是最近才得到的。这些证明也涵盖了在四个信号偏振中利用弱相干脉冲的实际实现。不安全的速率为新的证明或新的公共讨论协议在增加的距离上获得更大的速率留下了可能性。在本文中，我们调查的错误率和信号丢失的限制，可以容忍未来的协议和证明。
2005-02-20 quant-ph
Modulator-free coherent-one-way quantum key distribution
时间仓编码是一种有吸引力的方法，用于在长距离上传输光子量子比特，并且具有最小的退相干。它允许用于量子密钥分发（QKD）的简单接收器，其通过测量光子的到达时间来提取密钥，并且通过测量不同时间仓中的脉冲的干涉来检测窃听。在过去，相干脉冲已经使用CW激光器和强度调制器产生。本文提出并论证了一种大大简化的发射机，它通过直接调制激光二极管来工作。脉冲之间的相干性由弱种子激光维持。无调制器源产生具有高消光比（29.4 dB）和高于97%的干扰可见度的时间仓编码脉冲。由此产生的QKD发射机提供了高达4.57 Mbit/s的估计安全密钥速率，这是迄今为止报道的相干单向QKD的最高速率，并且可以使用弱相干脉冲为所有协议编程。
2017-07-18 quant-ph
Efficient-phase-encoding protocols for continuous-variable quantum key distribution using coherent states and postselection
我们提出了使用相干态和后选择的连续变量量子密钥分发的高效相位编码协议。通过这些相位编码，降低了基失配的概率，并且提高了总效率。通过省略有效相位编码协议中的部分经典通信步骤，我们还提出了混合状态协议。这种省略意味着减少了窃听者的信息，并可能提高协议的安全性。我们研究了协议的安全性，以防止个人的光束分裂攻击。
2006-08-18 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
Sub-shot-noise-limit discrimination of on-off keyed coherent signals via a quantum receiver with a superconducting transition edge sensor
我们证明了一个最佳的位移量子接收机，其中安装了一个超导过渡边缘传感器的开关键控相干信号的亚拍摄噪声限制的歧视。过渡边缘传感器和光纤分束器的使用实现了接收器的高总检测效率和高干涉可见度，并且在较宽的信号功率范围内，观测到的平均误差超过了散粒噪声极限。该技术为光通信信道中相干信号的亚噪声限检测开辟了一条新途径。
2010-02-15 quant-ph
Continuous Variable Quantum Key Distribution: Finite-Key Analysis of Composable Security against Coherent Attacks
基于压缩真空态传输的零差检测，对连续变量量子密钥分发协议进行了安全性分析。我们采用了一个版本的熵的不确定性关系的光滑熵给一个下界的秘密位的数量，可以从有限数量的运行的协议。这个界限在一般相干攻击下是有效的，并且产生可组合安全的密钥。为了比较，我们也给出了一个下限有效的假设下的集体攻击。对于这两种情况下，我们发现积极的关键利率使用实验参数达到今天。
2014-01-20 quant-ph
Security of quantum key distribution using weak coherent states with nonrandom phases
我们证明了Bennett-Barnard（BB84）量子密钥分发协议在密钥信息被编码在相干态参考脉冲和弱相干态信号脉冲的相对相位中的情况下的安全性，就像该协议的一些实际实现一样.与以前的工作相比，我们的证明适用，即使窃听者知道的参考脉冲的相位，只要这个相位不调制的源，即使参考脉冲是明亮的。该证明也适用于密钥被编码在具有已知相位的弱相干态脉冲的光子偏振中的情况，但仅当四个BB84信号状态的相位被明智地选择时。可实现的密钥生成速率与信道中的传输成二次方，就像BB84与相位随机化弱相干状态信号一样（当不使用诱饵状态时）。对于参考脉冲的相位被源强烈调制的情况下，我们表现出一个明确的攻击，允许窃听者学习每个关键位的参数制度，使用相位随机化信号的协议是可证明安全的。
2007-01-02 quant-ph
Simplified BB84 quantum key distribution secure against coherent attacks
诱骗态量子密钥分发（QKD）已被证明是安全密钥交换的核心解决方案。而标准的BB84协议需要准备和测量两个互补碱基的所有态，这严重限制了它在光子集成和高速系统中的实际应用。幸运的是，一个简化的BB84，只有发送和接收三个状态，达到相同的渐近密钥速率与标准BB84在相干攻击。在本文中，我们巧妙地利用光滑熵的不确定性关系，在通用可组合框架下，给出了诱饵态简化BB84量子密钥分发系统抗相干攻击的有限密钥安全界。仿真结果表明，即使脉冲总数低至$10^{8}$，它也能达到与标准BB84几乎相同的性能。我们的结论是，简化的BB84可以完全取代标准BB84是最好的选择，在大多数常见的实际场景中的QKD。
2020-06-18 quant-ph
Implementation of a hybrid scheme for coherent plug-and-play quantum key distribution
我们实验证明了一种混合配置的量子密钥分发，结合了简单的分布式相位参考协议的自参考功能和偏振不敏感的所谓的即插即用系统。此外，所有组件都安排在服务器-客户端方案中，以允许实际的密钥分发。在链路的接收端通过脉冲序列和不平衡干涉仪产生空白的相干脉冲对序列，并将其发送到另一端。发射器通过擦除脉冲对中的一个脉冲来写入量子位，如在相干单向协议中那样。在接收器侧使用用于生成初始相位参考脉冲的相同干涉仪来执行检测以及窃听监视。
2018-06-14 quant-ph
Practical quantum key distribution with non-phase-randomized coherent states
基于相干态的量子密钥分发（QKD）以其实现简单而闻名，但它受到基于最优无二义性状态鉴别的丢失相关攻击。至关重要的是，以前的研究表明，相干态QKD仅限于短距离，通常低于100公里，假设标准光纤损耗和系统参数。在这项工作中，我们提出了一个六相干状态相位编码QKD协议，能够容忍的总损失高达38 dB假设现实的系统参数，并高达56 dB的损失假设零噪声。该协议的安全性计算使用最近开发的安全证明技术的基础上半定规划，它只假设编码相干态的内积信息，预期的统计，和测量是独立的基础。因此，我们的研究结果表明，相干态量子密钥分配可能是一个有前途的候选人高速可证明安全的量子密钥分配。
2019-05-07 quant-ph
Quantum Key Distribution using Two Coherent States of Light and their Superposition
量子力学的互补性确保了Bennard和Bennet在1984年（BB84）报告的密钥分配方案的安全性，但并不禁止使用多光子作为信号载体。我们描述了一种新的BB84方案，其中两个近正交的相干态携带的密钥，这些状态（猫态）的叠加保护通信信道的窃听。当通过零差检测测量某个正交分量时，可以根据结果分布中干涉条纹的可见性来确定对窃听者的信息泄漏。信道损耗和检测器效率的影响进行了讨论。
2000-02-23 quant-ph
Composable security analysis of continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution with squeezed states for coherent attacks
与测量设备无关的量子密钥分发协议的安全性分析不依赖于对检测系统的任何假设，可以免疫对检测器的攻击。本文首次对利用压缩态实现的与测量设备无关的连续变量量子密钥分发进行了可组合的安全性分析。在考虑有限尺寸效应的情况下，基于纠缠机制给出了安全性分析。利用熵不确定关系的一个版本，通过信任Alice和Bob的设备，给出了条件光滑最小熵的下界。仿真结果表明，在通用可组合安全框架下，该协议对直接和解和反向和解的相干攻击分别能容忍2.5 dB和6.5 dB的信道损失.
2018-09-03 quant-ph
Long distance measurement-device-independent quantum key distribution with coherent-state superpositions
采用诱骗态方法的与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）被认为可以在实际的量子密钥分发系统中安全地抵御各种黑客攻击。最近，相干态叠加（CSS）作为单光子量子比特的替代方案出现在量子信息处理和计量学中。在这封信中，CSS被用作MDI-QKD的源代码。我们提出了一种分析方法，给出了两个严密的公式来估计产量的下限和误码率的上限。我们利用标准的统计分析和Bundoff界进行参数估计。在长距离MDI-QKD中，Droff界可以提供较好的界。结果表明，在有限数据情况下，与弱相干态相比，CSS的安全传输距离和安全密钥速率都有显著提高。
2014-09-19 quant-ph
Improved coherent one-way quantum key distribution for high-loss channels
相干单向（COW）量子密钥分发（QKD）是一种非常实用的量子通信协议，目前已部署在现成的产品中。然而，尽管COW-QKD的简单性和广泛的使用，其安全性仍然是一个开放的问题。这在很大程度上是由于其基于信号间相位分布的独特安全特性，这使得使用标准安全证明技术进行分析变得非常困难。在这里，为了克服这个问题，我们提出了一个简单的COW-QKD的变种，并证明了它的安全性在无限密钥限制。所提出的修改仅涉及在每个编码信号之后的附加真空尾信号和用于被动测量基础选择的平衡分束器。值得注意的是，我们的协议所得到的密钥速率与现有的COW-QKD密钥速率上限和相干状态BB84协议的安全密钥速率相当。因此，我们的研究结果表明，COW-QKD系统在高损耗光网络中的安全部署确实是可行的，只需对其硬件和软件进行最小的调整。
2022-06-17 quant-ph
High-Rate Point-to-Multipoint Quantum Key Distribution using Coherent States
量子密钥分发（QKD）技术是实现信息安全的重要手段，目前正朝着量子安全网络的方向发展。它需要高性能和高成本效益的协议，同时增加用户数量。不幸的是，量子比特实现的协议一次只允许一个接收器对准备好的信号做出响应，因此不能原生地支持多个用户并很好地满足网络需求。在这里，我们展示了一个使用连续变量量子信息的“协议解决方案”。提出了一种相干状态的点对多点协议，以同时支持单个发射机和大量接收机之间的多个独立QKD链路。所有接收者测量每个准备好的相干态以生成原始密钥，然后使用安全高效的密钥提取方法来去除不同QKD链路之间的相关性。它可以实现显着高的关键率，即使与100个接入点，并显示了两个数量级的潜在改善。该方案是一个有前途的一步，在一个可扩展的量子安全网络的高速率多用户解决方案。
2023-02-05 quant-ph
Discrete-phase-randomized coherent state source and its application in quantum key distribution
相干态光子源在量子信息处理中有着广泛的应用。在许多应用中，例如量子密钥分发（QKD），通过假设相干态的相位是连续随机的，相干态被用作Fock态的混合。在实践中，这样一个关键的假设往往不被满足，因此，现有的QKD实验的安全性得不到保证。为了弥补这一缺陷，我们提供了一个严格的安全性证明的量子密钥分配与离散相位随机相干态源。我们的研究结果表明，离散相位随机化的情况下，其性能接近其连续对应的只有一个小的数量（说，10）的离散相位。与传统的连续相位随机化的情况下，其中需要无限数量的随机比特，我们的结果表明，只有少量的（比如，4位）的随机性是必要的。
2015-05-14 quant-ph
Atmospheric effects on satellite-to-ground quantum key distribution using coherent states
基于卫星的量子密码学已经使用离散变量技术进行了演示。尽管如此，在连续变量（CV）范式下，利用弱相干脉冲来执行量子密钥分发（QKD）仍然引起了人们极大的兴趣。在这项工作中，我们研究了通过星地信道进行相干态CV-QKD的可行性。我们使用数值方法模拟大气湍流，并与地面实验数据进行比较，以确认我们的方法的有效性。我们发现从数值模拟得到的结果与实验数据吻合良好，并代表了一个国家的最先进的分析模型的改进。使用模拟结果，然后我们推导出QKD密钥速率，并发现，有用的非零密钥速率可以在有限的天顶角范围内找到。使用实验验证的低天顶角大气信道的模拟来确定QKD密钥速率是证明真实世界的卫星到地球CV-QKD的可行性的重要一步。
2021-06-03 quant-ph
Continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution: Composable security against coherent attacks
在有限规模的情形下，对连续变量测量设备无关的量子密钥分发（CV MDI QKD）进行了严格的安全性分析。安全性证明分两步得到：首先评估集体高斯攻击的安全性，然后通过高斯-德-菲内蒂约简扩展到最一般的相干攻击类。我们的结果结合了最近的国家最先进的安全证明CV QKD与最小熵演算和参数估计的新发现。在这样做时，我们提高了有限大小的估计的秘密密钥速率。我们的结论证实，CV MDI协议允许大城市规模的高速率，并且可以在10^7-10^9量子信号传输后针对最一般的相干攻击类实现非零密钥速率，这取决于损耗和噪声以及所需的安全级别。
2018-06-09 quant-ph
Backflash Attack on Coherent One-Way Quantum Key Distribution
本文实验研究了针对COW-QKD系统中SPAD击穿闪光的信息泄露，结合密钥蒸馏引擎量化窃听者信息增益，并提出缓解策略。
2025-05-06 quant-ph
Coherent Eavesdropping Attacks in Quantum Cryptography: Nonequivalence of Quantum and Classical Key Distillation
通过噪声量子信道通信生成的密钥的安全性依赖于从较长的不安全密钥序列中提取较短的安全密钥序列的能力。我们表明，-协议，使用量子信道的任何尺寸和状态层析成像完全表征它们-经典优势蒸馏的噪声阈值大大低于阈值量子纠缠蒸馏，因为窃听者可以执行强大的相干攻击。因此，先前声称两个噪声阈值是相同的，这是基于分析非相干攻击，是无效的。
2003-12-20 quant-ph
Finite-key analysis for quantum key distribution with weak coherent pulses based on Bernoulli sampling
量子密钥分发的一个重要步骤是估计与泄漏信息量相关的参数，这通常通过对通信数据进行采样来完成。当数据大小有限时，最终的关键速率取决于估计过程如何处理统计波动。目前的证券分析大多是基于简单随机抽样的方法，其中超几何分布或其已知的界用于估计。本文提出了一种基于与二项分布相关的伯努利抽样的简洁方法。该方法适用于具有弱相干脉冲的BB84协议，与简单随机抽样方法相比，减少了估计参数的数量，获得了更高的密钥生成速率。我们还应用该方法证明了差分正交相移（DQPS）协议在有限密钥体制下的安全性。结果表明，DQPS协议在密钥速率方面优于相位编码BB84协议，这是以前在渐近体制中证实的，在有限密钥体制中仍然存在。
2017-01-17 quant-ph
Performance of Coherent Frequency-Shift Keying for Classical Communication \\ on Quantum Channels
我们评估的性能相干频移键控（CFSK）字母的通信量子信道。我们发现，相反，以前认为，平方根测量（SRM）是次优的歧视CFSK状态。此外，我们计算的CFSK字母表的最大信息传输速率，观察到它采用至少尽可能多的频率模式的信号状态，并将其与标准相移键控。最后，我们引入了一个离散CFSK字母具有更高的模式效率，表现出可比的错误概率性能CFSK和更好的速率性能。我们的研究结果表明，CFSK降低错误概率和模式效率之间存在一个折衷。
2022-03-18 quant-ph
Composable security proof for continuous-variable quantum key distribution with coherent states
给出了连续变量相干态量子密钥分发抗集体攻击的第一个可组合安全性证明。关键的是，在大块的限制下，秘密密钥速率收敛到从Holevo界计算出的通常值。将我们的证明与de Finetti定理或后选择技术相结合，然后显示协议对一般攻击的安全性，从而证实了长期存在的猜想，即高斯攻击在可组合安全框架中是渐近最优的。我们期望我们的参数估计过程，它不依赖于任何假设，将在其他地方找到应用，例如在有限大小的设置连续变量纠缠的可靠量化。
2015-02-03 quant-ph
Zero-error attack against coherent-one-way quantum key distribution
相干单向量子密钥分发（COW）有望通过简单的实验装置在长距离上分发密钥。实际上，该方案目前用于商业应用。然而，令人惊讶的是，最近已经表明，它的秘密密钥速率与系统的透射率最多成二次方，因此，它不适合长距离QKD传输。这种悲观的结果是通过采用所谓的零错误攻击，其中窃听者不引入任何错误，但系统的合法用户仍然不能提取安全密钥。在这里，我们提出了一个零错误的攻击COW-QKD基本上是最佳的，在这个意义上，没有其他攻击可以进一步限制其最大可实现的距离在没有错误。这转化为其秘密密钥速率的上限，该上限比先前已知的上限低一个数量级以上。
2021-01-18 quant-ph
Finite-key security against coherent attacks in quantum key distribution
Christandl，König和Renner [Phys. Rev. Lett. 102，020504（2009）]特别提供了研究所有离散变量协议的有限密钥机制中的无条件安全性的可能性。我们从他们的一般形式主义中阐明这个界限。然后，我们将其应用于最近提出的协议的研究[Laing等人，A82，012304（2010）]。当Alice和Bob的参考系的对准未被监视并且可能随时间变化时，该协议是有意义的。在这种情况下，渐近密钥速率的概念几乎没有任何操作意义，因为如果等待太长时间，平均相关性就会模糊，无法推断出安全性。因此，有限密钥分析是必要的，以找到最大可实现的密钥速率和相应的最佳信号数。
2010-08-16 quant-ph
Foiling zero-error attacks against coherent-one-way quantum key distribution
为了保护实际的量子密钥分发（QKD）不受光子数分裂攻击，人们可以测量接收信号的相干性。遵循这种方法的一个突出示例是相干单向（COW）QKD，其可商购获得。然而，令人惊讶的是，最近已经表明，其密钥速率与信道透射率成二次关系，因此，该方案不适合长距离传输。这个结果是通过使用零错误攻击得到的，零错误攻击可以防止安全密钥的分发而不会引入任何错误。在这里，我们研究了各种对策，以挫败零错误攻击COW-QKD。它们需要监测一些额外的可用检测统计，或者增加发射的量子态的数量。我们得到了密钥速率的渐近安全上界，该上界与信道传输率接近线性关系，从而表明了对策的有效性，以提高该协议的性能。
2021-08-27 quant-ph
Generating the local oscillator "locally" in continuous-variable quantum key distribution based on coherent detection
基于相干检测的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）协议在理论和实验上都得到了广泛的研究。在现有的CV-QKD实现方案中，量子信号和本振都是从同一个激光器产生的，并通过不安全的量子信道传播。这种安排可能会打开安全漏洞，也限制了CV-QKD的潜在应用。在本文中，我们提出并证明了一个导频辅助前馈数据恢复方案，使可靠的相干检测使用“本地”产生的LO。使用两个独立的商业激光源和一卷25公里的光纤，我们构建了一个相干通信系统。所提出的方案引入的相位噪声的方差被测量为0.04（rad^2），这是足够小，以使安全的密钥分发。该技术还为其他量子通信协议打开了大门，例如最近提出的独立于测量设备（MDI）的CV-QKD，其中不同的用户使用独立的光源。
2015-06-19 quant-ph
Finite-size security of continuous-variable quantum key distribution with imperfect heterodyne measurement
针对CVQKD中外差测量不完善常未被安全性证明覆盖的问题，提出可解释相位失衡影响的理论框架，建立有限尺寸安全性证明并提出经典后处理局部变换缓解方案，经实验验证适用于带制造公差的光子集成接收机CVQKD系统。
2025-01-17 physics.optics quant-ph
