Key Reconciliation with Low-Density Parity-Check Codes for Long-Distance Quantum Cryptography
在连续可变量子密钥分发（CV-QKD）中，两个远程方通过固定长度的光纤电缆交换密钥的速度受到密钥协调后处理算法计算复杂度的限制。提出了一种用于CV-QKD的低码率长块多边低密度奇偶校验（LDPC）码，以延长远端双方的最大协调距离。多维上的密钥协调已被证明可以进一步提高CV-QKD中多边缘LDPC码的纠错性能，从而增加密钥速率和距离。然而，对于10^6比特量级的长块长度的LDPC解码的计算复杂度仍然是一个挑战。本文介绍了一种用于多边LDPC码的准循环（QC）码构造，该构造非常适合于现代图形处理单元（GPU）上的硬件加速解码。当与8维调和方案结合时，LDPC译码器采用NVIDIA GeForce GTX 1080 GPU，在最大距离160 km处，对于码率0.02、块长度10^的多边缘码，密钥速率为4.10 × 10 ^{-7}比特/脉冲，实现了1.72 Mbit/s的原始译码吞吐量和7.16 Kbit/s的信息吞吐量当考虑有限大小效应时，为6位。这项工作将之前的最大CV-QKD距离从100 km扩展到160 km，同时在有损信道的密钥速率上限上提供1.07倍到8.03倍的解码信息吞吐量。对于块长度为2^{20}比特的1/10码率多边缘LDPC码，基于GPU的QC-LDPC解码器的吞吐量比现有最佳GPU解码器实现提高了1.29倍。这些结果表明，LDPC解码不再是长距离CV-QKD的计算…
2017-04-17 cs.CR cs.IT math.IT
High Performance Information Reconciliation for QKD with CASCADE
量子密码学界普遍认为，交互式信息协调协议（如级联）由于通信开销而效率低下。相反，已经提出了基于即LDPC码或最近的极化码的非交互式信息协调协议。在这项工作中，我们认为，在现代量子密钥分发系统中，应考虑交互式协议。特别是，我们展示了如何提高性能的级联适当的实施和使用。我们的级联实现在现实条件下达到80 Mbps以上的吞吐量。这是以前在任何信息协调协议中证明的吞吐量的四倍以上。
2013-07-30 quant-ph
A real-time design based on FPGA for Expeditious Error Reconciliation in QKD system
在高速量子密钥分发系统中，差错协调往往是影响系统性能的瓶颈。通过公共信道交换公共信息，可以在通信双方生成相同的密钥。然而，出于安全原因消除所公开的比特的必要性降低了最终的密钥速率。为了提高该密钥速率，应当最小化所公开的比特的量。此外，减少花在错误协调上的时间也提高了密钥速率。本文介绍了一种在现场可编程门阵列中实现离散变量量子密钥分发系统的快速误差校正的实用方法，并举例说明了这种方法相对于在PC机上运行的其它类似算法的优越性。实验结果证明了该协议的快速性。
2013-01-10 cs.CR quant-ph
An Open-Source Library for Information Reconciliation in Continuous-Variable QKD
本文提出了一个C++编写的开源软件库，通过封装多维协调、纠错和数据完整性校验等模块，简化了连续变量QKD系统中的信息协调任务，使非专业用户也能轻松使用。
2024-08-01 quant-ph
Symmetric blind information reconciliation for quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）是一种量子安全的密钥交换方案，正迅速进入通信行业。量子密钥分配中的一个重要组成部分是信息协调步骤，用于校正量子信道噪声误差。最近提出的盲和解技术，基于低密度奇偶校验（LDPC）码，提供了显着的前景，有效的信息和解没有先验的错误率估计。我们建议改进的盲信息和解协议，促进显着提高效率的程序，减少其交互性。所提出的技术是基于引入对称各方的操作，并考虑不成功的信念传播解码的结果。
2019-02-25 cs.IT math.IT quant-ph
Blind Reconciliation
信息协调是量子密钥分发（QKD）经典后处理中的关键步骤。协调效率差，揭示了比严格需要的更多的信息，可能会损害最大可达到的距离，而算法的性能差限制了QKD设备中的实际吞吐量。从历史上看，和解主要是使用接近最低限度的信息披露，但高度互动的程序，如级联，或使用效率较低，但也较少互动-只有一个消息交换-程序，如基于低密度奇偶校验（LDPC）码。在LDPC情况下要付出的代价是，仅对于非常长的码并且在以码被设计为协调的量子比特错误率（QBER）为中心的非常窄的范围内实现良好的效率，因此如果需要满足宽范围的QBER，则迫使具有若干个码。因此，这些方法的现实世界实现对计算或通信资源或两者都要求很高，以至于上一代GHz钟控QKD系统在经典部分中发现了瓶颈。为了生产紧凑、高性能和可靠的QKD系统，非常希望消除这些问题。在这里，我们分析使用短长度的LDPC码的信息和解上下文中使用低交互性，盲，协议，避免了先验的错误率估计。我们证明了2x10^3比特长度的LDPC码适合于盲和解。这样的代码在实践中是高度感兴趣的，因为它们可以用于具有非常高吞吐量的硬件实现。
2013-01-29 cs.IT math.IT quant-ph
High Throughput and Low Cost LDPC Reconciliation for Quantum Key Distribution
协调是量子密钥分发（QKD）后处理中的一个关键步骤，用于纠正筛选后密钥串中的错误比特。虽然目前关于量子密钥分配协调的研究主要集中在如何提高效率上，但吞吐量优化已经成为高速量子密钥分配系统的研究热点。许多研究人员采用高成本的GPU实现来提高吞吐量。本文提出了一种在低成本CPU上实现的高吞吐量和高效率的解决方案。本研究的主要贡献是设计了一个量化LDPC译码器，包括改进的基于RCBP的校验节点处理和面向饱和的变量节点处理。实验结果表明，采用双向方法可以获得高达60 Mbps的吞吐量，协调效率接近1.1，是离散变量QKD（DV-QKD）吞吐量和效率的最佳组合。同时，当量子比特误码率（QBER）从1%变化到8%时，性能保持稳定。
2019-03-25 quant-ph
One-way information reconciliation schemes of quantum key distribution
信息协调（IR）是量子密钥分发（QKD）的基本步骤。经典的消息交互在实际的IR方案中是必不可少的，通信复杂度成为QKD发展的瓶颈。在这里，我们提出了一个级联的方法IR方案，只需要一次单向通信，以实现任何给定的错误率水平。级联IR的QKD方案可以在没有错误率估计的特殊相互作用的情况下工作。
2012-05-14 quant-ph
Flexible polar encoding for information reconciliation in QKD
针对 QKD 信息协调，本文提出基于信道可靠性序列、且独立于解码器的模块化极化编码器设计，实验表明其支持编解码器独立优化并拓展部署场景。
2023-11-30 cs.CR quant-ph
The Road to Near-Capacity CV-QKD Reconciliation: An FEC-Agnostic Design
提出基于码字的CV-QKD协商方案，通过独立FEC编码保护经典与量子信道，兼容多种FEC方案，实现近容量性能并提升密钥率逼近PLOB界限。
2024-03-24 quant-ph
Error estimation at the information reconciliation stage of quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）为两个不同方之间通过量子信道和可信公共信道进行安全通信提供了一种实用的解决方案。在这项工作中，我们考虑不同的方法来量子误码率（QBER）估计的信息协调阶段的后处理过程。对于采用低密度奇偶校验（LDPC）码的协调方案，我们开发了一种新的基于征兆的QBER估计算法。该算法适用于非规则LDPC码，并考虑了删截和缩短比特。在一个真正的QKD设置测试我们的方法，我们表明，该方法结合了传统的QBER估计技术的算法，可以提高QBER估计的准确性。
2018-12-17 cs.IT math.IT 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
Rate-adaptive Reconciliation for Experimental Continuous-variable Quantum Key Distribution with Discrete Modulation over a Free-space Optical Link
针对自由空间光信道湍流衰落导致连续变量量子密钥分发性能下降的问题，提出采用d>8的d维速率自适应信息协调方案，经仿真与湍流链路实验验证，可有效提升协调效率与密钥率。
2025-01-13 quant-ph
Easily Implemented Rate Compatible Reconciliation Protocol for Quantum Key Distribution
协调是量子密钥分发（QKD）中纠错的重要步骤。在量子密钥分配中，合法的两方经过比较后，拥有两个相关的密钥，但这两个密钥之间存在一定的差异，通过协调可以得到相同的密钥。本文提出了一种新的基于行合并边变分（RCEV）低密度奇偶校验（LDPC）码的速率兼容协调方案，该方案能够在误码率随时间变化的噪声信道中自适应地改变码率。与现有的方案相比，该方案易于实现，且效率较高.同时，由于采用了固有的结构，新方案不仅大大节省了存储空间，而且简化了译码器的结构，加快了译码速度。
2013-05-27 cs.CR quant-ph
Soft Reverse Reconciliation for Discrete Modulations
针对离散调制CV-QKD中Alice缺乏Bob符号决策软信息导致协调效率低的问题，提出RRS程序生成软度量，使Alice可软解码纠错，提升互信息至软解码DR水平，PAM-4测试获超1dB SNR提升。
2025-02-12 cs.IT math.IT quant-ph
Efficient rate-adaptive reconciliation for continuous-variable quantum key distribution
信息协调协议对连续变量量子密钥分发（CV-QKD）系统的密钥速率和最大传输距离有重要影响。提出了一种适用于时变量子信道的CV-QKD系统的速率自适应协调协议。该协议通过打孔（提高码率）和缩短（降低码率）技术改变多边型低密度奇偶校验码的码率，扩大可纠正的信噪比范围，从而提高了整体协调效率。我们验证了我们的速率自适应和解协议与三个典型的码率，即，在不同的信噪比下，当码率矩阵为0.1、0.05和0.02时，协调效率分别为93.5%、95.4%和96.4%，这表明单码率矩阵具有实现高性能CV-QKD系统的潜力。
2018-04-11 quant-ph
Efficient Information Reconciliation for High-Dimensional Quantum Key Distribution
本文针对高维量子密钥分发中的信息协调问题，提出基于非二进制LDPC码和Cascade算法的两种新方法，在q元对称信道上实现了接近Slepian-Wolf界的协调效率。
2024-05-30 quant-ph
Multi-matrix rate-compatible reconciliation for quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）中的密钥协调是指通过纠正信道噪声和窃听者所造成的错误，来识别两个合法用户的密钥的过程。对账效率是衡量对账方案优劣的最重要指标。为了提高密钥协调效率，提出了一种基于速率兼容的密钥协调技术--单矩阵速率兼容协调（SRCR）。为了进一步提高SRCR的协调效率和吞吐量，本文将一种新提出的多矩阵协调技术引入到SRCR中，称为多矩阵速率兼容协调（MRCR）。仿真结果表明，我们提出的MRCR在协调效率和吞吐量方面优于SRCR。
2020-01-04 cs.IT math.IT quant-ph
High performance reconciliation for practical quantum key distribution systems
量子密钥分发（QKD）是一种基于量子力学原理的安全通信技术。为了提高量子密钥分配系统的安全密钥速率，大多数关于协调的研究主要集中在提高效率上。随着量子密钥分配系统性能的不断提高，研究重点已转向提高系统的吞吐量和效率。在本文中，我们提出了一个高性能的级联和解解决方案，包括一个高吞吐量的框架和一个集成的优化为导向的计划。得益于充分利用计算和存储资源、有效处理通信延迟、面向集成优化的参数设置等，取得了优异的总体性能。实验结果表明，该算法的吞吐量达到了570Mbps，效率达到了1.038，比以往任何算法的吞吐量都快了4倍以上。此外，即使在嵌入式平台上，真实数据集的吞吐量也能够达到86Mbps。此外，我们的解决方案提供了良好的适应性波动的通信延迟和量子误码率（QBER）。根据我们的研究，低性能（即低功耗和成本效益）的CPU平台将足以在现有和近期的QKD系统中进行协调。
2021-09-20 quant-ph
Diversity in Coded TE-QKD Channels: Achieving Infinite Diversity out of Finite System Resources
本文研究编码TE-QKD协商的多样性阶，证明在信道和码长有限时，通过特定条件可实现无限多样性，相关短码示例验证了分析结果。
2026-08-07 cs.IT math.IT quant-ph
Experimental study and pratical realization of a reconciliation method for quantum key distribution system
研究了一种在量子密钥分发协议中建立无差错密钥的协调方法。经典的密钥分配协议由于数学问题的计算复杂性而不再是无条件安全的。在这种情况下，QKD协议提供了最高级别的安全性，因为它们基于量子物理定律。但是，协议的性能可以降低由多个错误。显然，在这种情况下应该进行和解，以消除合法伙伴的错误。该方法在特殊的边信源编码问题（Slepian-Wolf编码模型）中利用QTC实现了协调。实验结果证实了我们的理论假设，证实了我们的方法在解决和解问题的优势相比，最近的相关工作。事实上，我们的方法的集成产生了重要的安全性和QBER的大幅下降。增益是在合理的复杂度增加的情况下获得的。此外，我们的工作的新颖之处在于，它测试了一个真正的光子系统在VPI transmissionMaker的和解方法。
2020-02-16 cs.CR quant-ph
Novel Reconciliation Protocol Based on Spinal Code for Continuous-variable Quantum Key Distribution
协调是连续变量量子密钥分发（CV-QKD）系统后处理中的一个关键步骤，它用于使两个相距遥远的合法方共享相同的校正密钥。自适应协调对于实际系统应对可变信道是必要的和重要的。许多研究者采用删余LDPC码来实现自适应和解。本文提出了一种新的基于脊髓码的无比率协调协议，该协议能够在较大的信噪比范围内实现高效的自适应协调。由于该协议码长短、结构简单，易于实现，无需复杂的固定速率码设计，LDPC码同时，该协议具有高度并行的结构，适合硬件实现，具有高速硬件实现的潜力。此外，从理论上证明了该协议的安全性。实验结果表明，该方案在较大信噪比范围（0，0.5）内，协调效率保持在95%左右，在极低信噪比（<= 0.03）时，协调效率超过96.5%。该协议使长距离CV-QKD系统更容易和稳定地执行高性能和自适应协调。
2019-09-27 cs.CR 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
Shannon-Limit Approached Information Reconciliation for Quantum Key Distribution
信息协调（IR）是纠正筛选密钥中的错误，保证量子密钥分发（QKD）系统的正确性。基于极化码的IR方案具有较高的协调效率，但伴随的高误帧率降低了QKD系统的安全密钥速率。本文提出了一种近似香农极限的信息检索方案，该方案主要包括两个阶段：前向协调阶段和确认协调阶段。在前向协调阶段，筛选出的密钥被分成子块，并使用改进的极化码块校验连续消除列表（BC-SCL）解码器来执行。之后，只有故障校正的子块执行附加的确认协调阶段，这降低了SLA IR方案的误帧率。实验结果表明，在IR块长度为128 Mb时，SLA IR方案的总体失效概率降低到了$10^{-8}$，效率提高到了1.091。此外，当量子误码率为0.02，输入规模为1Gb时，本文提出的SLA IR方案的效率为1.055，接近香农极限，是现有基于极化码的IR方案的百倍。
2020-03-17 cs.CR quant-ph
Non-Gaussian reconciliation for continuous-variable quantum key distribution
针对连续变量量子密钥分发中非高斯协调研究不足的问题，提出结合多维协调与MET-LDPC码及分层置信传播解码的非高斯协调方法，验证其纠错性能优于高斯数据方案。
2023-05-03 quant-ph
Information Reconciliation for Quantum Key Distribution
量子密钥分发（QKD）依赖于量子和经典过程，以实现秘密随机串（密钥）的增长，该密钥仅为执行协议的双方所知。协议的有限的内在效率、不完善的设备和窃听产生错误和信息泄漏，必须从这些错误和信息泄漏中剥离测量信号的集合（原始密钥），以便提取最终的、信息理论上安全的密钥。密钥蒸馏过程是一个经典的过程，其中基础和解，纠错和隐私放大协议应用于原始密钥。这个清理过程被称为信息协调，必须以快速有效的方式完成，以避免限制QKD系统的性能。Alberard和Salvail提出了一种非常简单而优雅的协议，用于在密钥协商上下文中协调密钥，称为Cascade，该协议已成为所有QKD实际实现的事实标准。然而，它是高度互动的，需要合法各方之间的许多通信，并且其效率不是最佳的，对最大可容忍错误率施加了早期限制。在本文中，我们描述了一个低密度奇偶校验和解协议，显着改善这些问题。该协议表现出更好的效率，并限制了通信信道的使用次数。它还能够适应不同的错误率，同时保持效率，从而为给定的QKD系统实现更长的距离或更高的安全密钥速率。
2011-04-01 quant-ph
Asymmetric adaptive LDPC-based information reconciliation for industrial quantum key distribution
我们开发了一种新的基于非对称LDPC的信息协调方法，以适应当前的信道状态，并在实际的资源受限的QKD系统中实现更好的性能和可扩展性。该方案结合了LDPC码、先验错误率估计、速率自适应和盲信息协调技术的优点。我们比较了几个非对称和对称的纠错方案使用实际的工业QKD设置的性能。所提出的非对称算法实现了显着更高的吞吐量，提供了一个秘密的密钥速率非常接近的对称在很宽的错误率范围。因此，我们的方法被证明是特别有效的高密钥速率，有限的经典信道容量和不对称的计算资源分配的应用程序。
2023-02-10 quant-ph
100Mbps Reconciliation for Quantum Key Distribution Using a Single Graphics Processing Unit
一个有效的差错协调方案对于量子密钥分发（QKD）的后处理具有重要意义。近年来，提出了一种基于多矩阵低密度奇偶校验码的信息协调算法，该算法为高效率的信息协调提供了很好的前景。本文研究的是如何提高对账性能。在图形处理单元（GPU）上实现并优化了多矩阵算法，以获得高的协调吞吐量。实验结果表明，基于GPU的算法在保证码率和效率的前提下，可以将协调吞吐量提高到平均85.67 Mbps和最大102.084 Mbps。据我们所知，这是GPU平台上协调的最佳性能。
2020-01-22 cs.CR quant-ph
Simple rate-adaptive LDPC coding for quantum key distribution
量子密钥分发（QKD）虽然源于量子理论的发展，但实际的QKD系统的实现过程涉及到大量的经典过程，如密钥协调和隐私放大，即后处理。后处理是实现高速量子密钥分配系统的关键环节，也是实现高速量子密钥分配系统的瓶颈。低密度奇偶校验（LDPC）由于其在处理吞吐量方面的良好性能，正成为克服瓶颈的一种很有前途的方法。在这篇文章中，我们提出并模拟了一个易于实现，但有效的速率自适应LDPC编码的和解方法，不同于以前提出的打孔和缩短为基础的方法。我们也给出了一个措施，选择最佳的LDPC参数，我们的速率自适应方法，根据错误率。
2015-05-24 cs.IT math.IT quant-ph
Rate compatible reconciliation for continuous-variable quantum key distribution using Raptor-like LDPC codes
在实际的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）系统中，后处理过程，尤其是纠错部分，对系统性能有着重要的影响。多边型低密度奇偶校验（MET-LDPC）码由于其在低信噪比下接近香农限的性能而适合于CV-QKD系统。然而，设计具有良好性能的低速率MET-LDPC码的过程是极其复杂的。因此，我们将Raptor类LDPC（RL-LDPC）码引入到CV-QKD系统中，既展示了Raptor码的速率兼容特性，又展示了MET-LDPC码的容量逼近性能。此外，该技术可以显著降低构建新矩阵的成本。我们设计了具有0.02码率的RL-LDPC矩阵，并且容易且有效地将该码率从0.016调整到0.034。仿真结果表明，在一定的码率变化范围内，仅使用一个RL-LDPC码就可以实现98%以上的协调效率，并且能够支持高速译码，信噪比小于-16.45 dB。该编码使系统在不同信噪比下都能保持较高的密钥提取率，为CV-QKD系统在不同传输距离下的实际应用铺平了道路。
2021-04-23 quant-ph
Parameter Optimization of Rate-Adaptive Continuous-Variable Quantum Key Distribution Systems
本研究提出速率自适应CV-QKD系统的参数优化方法，将SKR提升最高15%，单个信息协商配置可支持最远112 km的密钥生成，实现统一协商系统，助力CV-QKD商业化。
2024-08-16 quant-ph
Appending Information Reconciliation for Quantum Key Distribution
信息协调（IR）是对筛选出的密钥进行纠错的过程，它直接决定了量子密钥分发（QKD）系统的安全密钥速率和链路距离。本文提出了一种基于极化码的附加信息协调（AIR）方案，通过逐步揭示高误码率极化信道的比特值，实现了高效率和超低误码率的同时实现。实验结果表明，所提出的AIR方案的效率更接近香农极限，与最先进的实现极化码为基础的IR方案相比，与1 E-8左右的整体失败概率，特别是当执行较小的块大小。此外，所提出的AIR方案的效率为1.046，当块大小为1 Gb和量子比特错误率为0.02。因此，所提出的AIR方案可以进一步消除QKD系统理论和实现之间的性能差距。
2022-04-14 quant-ph
Symmetric blind information reconciliation and hash-function-based verification for quantum key distribution
研究了一种用于量子密钥分发（QKD）的信息协调协议.为了降低LDPC码的误码率，提出了一种基于对称盲信息协调的LDPC码纠错方法。我们开发了一个后续的验证协议，使用$ε$ -通用哈希函数，它允许验证密钥之间的身份与一定的概率。
2018-09-23 quant-ph
A Simple Approach to Error Reconciliation in Quantum Key Distribution
我们讨论了量子密钥分发（QKD）中的错误协调阶段，并分析了一个简单的方案，其中丢弃具有坏奇偶校验的块（即包含奇数个错误的块）。我们预测该方案的性能，并显示，使用模拟，预测是准确的。
2010-05-07 cs.DS 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
Joint parameter estimation and multidimensional reconciliation for continuous-variable quantum key distribution
College of Information Science and Technology, Donghua University（东华大学信息科学与技术学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学先进光通信系统网络国家重点实验室）
本文提出了一种联合消息传递方案，通过贝叶斯框架统一连续变量量子密钥分发中的信道参数估计与信息协调，减少数据丢弃和经典信道开销。
2026-07-27 eess.SP quant-ph
Continuous-variable QKD over 50km commercial fiber
连续变量版本的量子密钥分发（QKD）提供了（相对于离散变量系统）在大城市地区更高的密钥速率以及使用可以在室温下工作的标准电信组件的优势。在现实世界中采用连续变量QKD的重要一步是在商用光纤上部署现场测试。在这里，我们报告了两个不同的现场测试的连续变量QKD系统通过商业光纤网络在西安和广州的距离分别为30.02公里（12.48分贝）和49.85公里（11.62分贝）。我们实现了安全的密钥速率两个数量级高于以前的现场测试演示。这是通过开发全自动控制系统以产生稳定的过量噪声以及通过应用速率自适应协调协议以实现具有高成功概率的高协调效率来实现的。我们的研究结果铺平了道路，实现连续变量QKD在大都市的设置。
2019-05-30 quant-ph
Multi-Matrix Post-Processing for Quantum Key Distribution
后处理是量子密钥分发（QKD）中的一个重要环节，用于纠正量子信道噪声误差，并在相距较远的合法参与者之间提取出完全相同的纠正密钥。有效的错误协调协议可以提高安全密钥生成速率，是QKD设置的主要性能指标之一。在本文中，我们提出了一种基于多个低密度奇偶校验码的协调方案，它可以提供显着的前景，高效的信息协调。通过数据模拟测试我们的方法，我们表明，所提出的方案相结合的多综合征的错误率估计允许一个更准确的估计错误率相比，随机抽样和单综合征估计技术之前的错误校正，以及显着增加的效率的过程中不损害安全性和牺牲和解效率。
2019-02-14 quant-ph
Log-Log Domain Sum-Product Algorithm for Information Reconciliation in Continuous-Variable Quantum Key Distribution
针对连续变量量子密钥分发系统的LDPC码译码需求，提出新型对数-对数域SPA算法，可减小消息小数位宽、降低硬件资源消耗，在节省至少25%位宽的同时保持相当或更优的译码精度。
2024-01-24 cs.IT math.IT quant-ph
Performance of Cascade and LDPC-codes for Information Reconciliation on Industrial Quantum Key Distribution Systems
本研究分析、模拟、优化并比较了Cascade和结合Blind协议的LDPC码在现实工业量子密钥分发系统信息协调中的性能，并在实际工业QKD系统上验证了结果。
2024-08-28 quant-ph
The Quantum Cryptography Approach: Unleashing the Potential of Quantum Key Reconciliation Protocol for Secure Communication
本文提出一种基于BB84改进的量子密钥协调协议，通过隐藏发送方基并使用多项式插值检测窃听，在IBM量子计算机上验证了不同噪声和窃听强度下的密钥生成成功概率。
2024-01-17 cs.CR quant-ph
Rotation Based Slice Error Correction Protocol for Continuous-variable Quantum Key Distribution and its Implementation with Polar Codes
协调是实现连续变量量子密钥分发（CV-QKD）的一个重要步骤。作为短距离CV-QKD中最常用的协调协议，切片纠错（SEC）允许系统从每个脉冲中提取超过1位。然而，其量化效率受到具有低信噪比（SNR）的噪声信道的极大影响，这通常将安全距离限制在约30 km。本文提出了一种改进的SEC协议--基于旋转的SEC（Rotation-based SEC，RSEC），该协议在量化前对原始数据进行随机正交旋转，并推导出一种新的量化序列估计器。此外，RSEC协议用极化码实现。实验结果表明，该协议的量化效率可达99%，在信噪比较低的情况下$(0.5,1)$仍能保持在96%左右，理论上可将安全距离扩展到45 km左右.当使用块长度为16 Mb的极化码实现时，RSEC的协调效率可以达到95%以上，优于所有先前的SEC方案。在有限尺寸效应方面，我们在33.93 km的距离处实现了$7.83\times10^{-3}$比特/脉冲的密钥速率（对应的SNR值为1）。这些结果表明，所提出的协议显着提高了SEC的性能，是一个有竞争力的协调方案的CV-QKD系统。
2021-06-16 quant-ph
Towards a point-to-point CV-QKD system: Implementation challenges and perspectives
SENAI CIMATEC（塞纳伊西马特克）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文探讨了点对点连续变量量子密钥分发系统在光纤中的实现挑战与前景，分析了物理层设计、数字信号处理及硬件架构，为巴西部署首个CV-QKD系统提供了技术基础和路线图。
2025-12-22 cs.ET cs.IR cs.IT
Key rate of quantum key distribution with hashed two-way classical communication
我们提出了一个信息和解协议，使用双向经典通信。在BB84协议和六态协议的情况下，使用我们提出的信息协调协议的量子密钥分发（QKD）协议的密钥速率高于以前已知的协议，错误率的范围很宽。我们还阐明了该协议与已知QKD协议之间的关系，以及该协议与纠缠蒸馏协议（EDP）之间的关系。
2007-06-07 quant-ph
Zero-photon catalysis based eight-state discrete modulated measurement-device-independent continuous-variable quantum key distribution
本文提出一种基于零光子催化（ZPC）的八态离散调制测量设备无关连续变量量子密钥分发协议，结合离散调制与逆向协商，在低信噪比下显著提升了密钥率、传输距离等性能。
2023-04-07 quant-ph
Fundamental Security Issues in Continuous Variable Quantum Key Distribution
讨论了在连续变量量子密钥分发中建立安全性的几个基本问题，特别是逆向协调和外差攻击下的安全性。由于源和损失的不确定性，除了调和后限制Eve信息的问题之外，在具体的现实协议中似乎很难获得量子优势。指出了对QKD协议进行鲁棒安全性证明的必要性。
2012-08-29 quant-ph
Investigation of a Bit-Sequence Reconciliation Protocol Based on Neural TPM Networks in Secure Quantum Communications
本文提出基于神经TPM网络的量子通信安全密钥协议，通过实验研究同步迭代次数与泄露信息量与QBER及权重范围的关系，探讨其应用前景。
2025-12-15 cs.CR quant-ph
Continuous-variable quantum key distribution with Gaussian source noise
连续变量量子密钥分发（CV QKD）系统中，源噪声影响系统的安全性，且难以分析。我们提出了一个模型来表征高斯源噪声通过引入一个中立方（弗雷德）谁诱导的噪声与一般的酉变换。在不知道弗雷德的确切状态，我们推导出反向和直接和解的安全界限，并表明反向和解的界限是紧的。
2011-05-09 quant-ph
Arbitrarily-high-dimensional reconciliation via cross-rotation for continuous-variable quantum key distribution
本文提出交叉旋转方案，通过矩阵列行正交变换实现任意高维（8的偶数倍）协调，突破8维限制，64维时接近性能上界，显著降低通信开销。
2025-08-08 eess.SP quant-ph
Modelling Weak-Coherent CV-QKD Systems Using a Classical Simulation Framework
由于连续变量（CV）弱相干态协议与现有电信技术的兼容性，它们是广泛部署量子密钥分发（QKD）技术的有希望的候选者。我们演示了如何利用现有的模拟框架来模拟经典光学系统的弱相干CV-QKD链路。相干信号测量特性的量子不确定性在电域中由散粒噪声建模，而在光域中的相干信号由其正交分量描述。我们模拟了各种退化效应，如衰减，激光RIN，拉曼噪声（从经典信道在同一光纤），和设备的缺陷，并与分析理论的结果进行比较。通过后处理层（协调和隐私放大）补充物理模拟层，我们能够从模拟中估计安全密钥速率，大大提高了实际CV-QKD方案和实现的开发速度。
2020-04-30 quant-ph
A security proof of continuous-variable QKD using three coherent states
介绍了一种基于三相干态和零差检测的三值量子密钥分发（QKD）协议及其渐近安全性证明。以前的工作考虑了二进制的情况下，两个相干态，在这里，我们nontrivially扩展到三个。我们的动机是利用离散和连续（高斯）编码方案的实际好处，创造一个两全其美的方法;即离散编码的后处理和连续编码的硬件优势。我们提出了一个全面和详细的安全性证明，在无限的信号状态的限制，使我们能够下界的秘密密钥速率。我们计算这是在集体窃听攻击和反向和解后处理的背景下。最后，我们比较了三进制相干态协议的其他知名的QKD方案（和基本的无中继限制）的秘密密钥速率和损失。
2018-02-07 math-ph math.MP quant-ph
Practical Methods for Distance-Adaptive Continuous-Variable Quantum Key Distribution
Adva Network Security GmbH（阿达网络安保有限公司）；Communications Engineering Lab, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院通信工程实验室）；Institute for Communications Engineering, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学通信工程研究所）
本文提出三种实用方法以克服连续变量量子密钥分发中因常数速率FEC限制导致的距离问题，其中速率自适应FEC在较宽距离范围内实现接近渐近SKR的性能。
2026-03-11 quant-ph
Random coding for long-range continuous-variable QKD
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文提出了一种适用于长距离高斯调制连续变量QKD的随机码本纠错方法，通过似然比评分和阈值块拒绝实现高效实时纠错，预测密钥率优于现有方案。
2025-12-17 cs.CR quant-ph
Continuous Variable Quantum Key Distribution in Multiple-Input Multiple-Output Settings
本研究针对2×2光学MIMO场景下采用高斯编码等技术的CV QKD展开密钥率分析，验证了存在信道串扰时仍可获复用增益，特定相关噪声下甚至可超越该增益，为恶劣信道下的QKD提供新思路。
2023-08-22 quant-ph
