Security of the decoy-state BB84 protocol with imperfect state preparation
本研究分析了在不完美强度和偏振调制导致源缺陷的情况下，高效诱骗态BB84量子密钥分发协议的安全性，并探讨了非泊松光子数统计与基依赖性，且得到了实验表征支持。
2023-11-22 quant-ph
Security framework for quantum key distribution with imperfect sources
Faculty of Engineering, University of Toyama（富山大学工学部）；Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈大学维戈量子通信中心）；Escuela de Ingeniería de Telecomunicación, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（维戈大学电信工程学院信号理论与通信系）；atlanTTic Research Center, University of Vigo（维戈大学atlanTTic研究中心）；National Institute of Information and Communications Technology（信息通信研究机构）
本文提出了一种针对相干攻击的有限密钥安全性证明方法，解决了量子密钥分发中因不完美源导致的安全问题，实现了更优性能和部分表征要求。
2026-01-30 quant-ph
Finite-key security analysis of decoy-state QKD with source and detector imperfections
University of Vigo（维戈大学）；Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈量子通信中心，维戈大学）；Escuela de Ingeniería de Telecomunicación, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（电信工程学院，信号理论与通信系，维戈大学）；atlanTTic Research Center, University of Vigo（atlanTTic研究中心，维戈大学）
提出一种综合解析有限密钥安全性证明，同时考虑发射器和接收器的多种实际缺陷，包括态制备缺陷、比特和基矢侧信道泄漏与相关性、设置无关强度波动及探测效率失配。
2026-06-29 quant-ph
Quantum Key Distribution with Imperfections: Recent Advances in Security Proofs
TU Wien, Atominstitut & Vienna Center for Quantum Science and Technology（维也纳工业大学，原子研究所与维也纳量子科学与技术中心）；Quantum Technology Laboratories GmbH（量子技术实验室有限公司）
本文综述了量子密钥分发安全证明的最新进展，重点介绍如何通过分析和数值方法纳入实际不完美性，从而在现实条件下重建量子通信协议的安全性。
2026-05-22 quant-ph
Security Analysis and Improvement of Source Independent Quantum Random Number Generators with Imperfect Devices
量子随机数发生器（QRNG）作为一种真正的随机性源在许多应用中是必不可少的，如数字模拟和密码学。近年来，一种源无关的量子随机数发生器（SI-QRNG）已经被实现，它可以在源不可信的情况下产生安全的随机数。然而，SI-QRNG中使用的可信但不完美的设备的测量漏洞尚未被充分挖掘，这将导致安全问题，特别是在高速系统中。在这里，我们指出和评估的安全漏洞，实际不完善的测量设备在SI-QRNG。通过重新计算条件最小熵和增加监控器，提出了相应的对策。此外，通过考虑有限尺寸效应，我们表明，后脉冲的影响可以超过有限尺寸效应与大量的采样轮。该协议简单有效，提高了SI-QRNG在实际应用中的安全性以及与高速测量设备的兼容性，为构建超高速、安全认证的商用SI-QRNG系统奠定了基础。
2021-01-12 quant-ph
Tagging idea in continuous variable quantum key distribution and its application
尽管连续变量（CV）量子密钥分发（QKD）在理论和实验上取得了巨大的进展，但其安全性在实际系统中并没有得到严格的证明。标记的思想被广泛应用于非理想设备条件下离散变量量子密钥分发的安全性证明。本文将离散变量的标注思想推广到连续变量。基于无标记的信号，在最保守的情况下，证明了非理想量子密钥分发系统的安全性。通过引入一个通用的缺陷模型，我们可以评估和进一步纳入多个缺陷的不同阶段，如调制，信道和检测。最后，利用该通用模型和标记思想，证明了具有多重缺陷的连续变量密钥分发系统的安全性。我们的案例研究表明，我们的证明是能够提供安全的密钥在调制和检测缺陷的存在。
2020-10-07 quant-ph
Security of quantum key distribution with imperfect phase randomisation
针对诱骗态量子密钥分发中因实际相位相关性导致的安全漏洞问题，本文提供了具有相关相位的诱骗态QKD安全证明，使密钥率接近理想场景，为实现高性能安全QKD铺平道路。
2024-01-08 quant-ph
Finite-key security analysis of quantum key distribution with imperfect light sources
近年来，量子密钥分发（QKD）的理论和实践之间的差距已经大大缩小，特别是对于具有任意波长光接收机的QKD系统。然而，具有不完美光源的QKD系统的状态不太令人满意，因为所得到的安全密钥速率通常过度依赖于状态准备的质量。当信道损耗高时尤其如此。最近，为了克服这一限制，Tamaki等人提出了一种基于所谓的拒绝数据分析的QKD协议，并表明其安全性|在无限长钥匙的限制下|几乎独立于量子比特空间中的任何编码缺陷，因为该协议与诱饵状态方法兼容。在这里，作为迈向实用QKD的一步，我们表明，即使在光源强度不稳定的情况下，也可以在有限密钥机制中得出类似的结论。更具体地说，我们推导出的安全范围广泛的一类现实的光源，并表明，边界也是有效的存在高通道损耗。我们的研究结果强烈建议的可行性，长距离可证明安全的通信与不完美的光源。
2015-04-30 quant-ph
Experimental Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution with Imperfect Sources
与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）是解决实际量子密钥分发系统安全性问题的最有希望的方案，它对所有检测器旁道攻击都具有免疫性。虽然已经报道了MDI QKD的几个实验演示，但它们都提出了一个关键但尚未验证的假设，即状态制备没有缺陷。这种假设是不现实的，安全漏洞仍然存在于源头。在这里，我们提出，据我们所知，第一个MDI-QKD实验与状态准备缺陷考虑在内。通过应用Tamaki \textit{et al}（Phys. Rev. A 90，052314（2014））的新的安全证明，我们在具有不完美源的光纤链路上分发安全密钥，这在以前的安全证明下是不可能的。通过封闭源和检测器中的漏洞，我们的工作表明了利用实际的不完美器件实现安全QKD的可行性。
2016-01-03 quant-ph
Modified BB84 quantum key distribution protocol robust to source imperfections
本文通过利用基失配事件和参考技术，证明改进型BB84协议在多种源缺陷下的安全性，并表明增加第四态可显著提升密钥率性能，缩小QKD理论与实践的差距。
2022-10-21 quant-ph
Simple security proofs for continuous-variable quantum key distribution with intensity fluctuating sources
量子密钥分发（QKD）原则上提供基于物理定律的无条件安全性。连续变量（CV）量子密钥分发具有使用标准电信组件实现高密钥速率和低成本的潜力。尽管连续变量量子密钥分发在理论和实验上取得了巨大的进展，但目前大多数连续变量量子密钥分发系统的安全性还没有得到严格的建立，而且存在缺陷。在这些缺陷中，强度波动是影响安全的一个重要的主要问题。本文对具有强度起伏源的连续变量量子密钥分发系统给出了简单的安全性证明。具体而言，根据源中的设备假设，将不完美系统分为两种情况进行安全性证明。对于目前的连续变量量子密钥分发系统，我们的证明易于实现，无需任何硬件调整。此外，我们还提出了一些对解码缺陷的补偿方案，并展望了未来。
2021-10-17 quant-ph
Loss-tolerant quantum cryptography with imperfect sources
原则上，量子密钥分发（QKD）提供了基于物理定律的无条件安全性。在实践中，状态准备中的缺陷破坏了QKD系统的安全性，因为处理状态准备缺陷的标准理论方法不是容损的。窃听者可以通过量子信道损耗来增强和利用这种缺陷，从而显著降低密钥生成速率。最重要的是，大多数现有QKD实验的安全性分析是相当不现实的，因为它们通常忽略了这种影响。在这里，我们提出了一种新的和一般的方法，使量子密钥分配损失容忍状态准备缺陷。重要的是，它表明QKD中的状态准备过程可能比最初想象的要精确得多。我们的方法可以广泛应用于其他量子密码协议。
2013-12-19 quant-ph
Experimental study of secure quantum key distribution with source and detection imperfections
量子密钥分发（QKD）是一种以量子物理学原理为保证的安全信息通信技术。然而，设备的不完善性会危及实际QKD系统的安全性，限制了QKD的广泛部署。本研究报告了一个诱饵态BB84 QKD实验，同时考虑了源和检测缺陷。特别是，我们通过应用系统的性能分析，在长达75公里的光纤链路上实现了严格的有限密钥安全约束。此外，我们的研究考虑了更多的设备缺陷比大多数以前的实验，所提出的理论可以扩展到其他离散变量量子密钥分配系统。这些特征构成了用不完美的实际设备来确保QKD的关键一步。
2022-08-08 quant-ph
A modified practical homodyne detector model for continuous-variable quantum key distribution: detailed security analysis and improvement by the phase-sensitive amplifier
连续变量量子密钥分发的实用零差检测器模型将实用零差检测器的固有缺陷（即有限的检测效率和电子噪声）建模为可信损失。然而，传统的实际零差检测器模型是有效的，只有当实际零差检测器的两个缺陷被校准。在本文中，我们提出了一个修改后的实际零差检测器模型，可以单独建模的缺陷。相敏放大器进一步用于补偿实际零差检波器的缺陷。证明了采用相敏放大器改进的实用零差检波器模型的可行性，并进行了详细的安全性分析。仿真结果表明，相敏放大器可以改善改进的实用零差检测器模型的性能，并且当增益无限大时，有限的检测效率可以得到充分补偿。
2020-06-01 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
Mutual information chain rules for security proofs robust against device imperfections
本文推导了适用于分析含缺陷设备量子密码学的互信息链式法则，包括改进的光滑熵链式法则、信息界定理及雷尼熵链式法则，可处理随机性生成等协议中的设备缺陷。
2024-12-06 quant-ph
Two-way Protocol for Quantum Cryptography with Imperfect Devices
在单光子不完全产生和检测的假设下，研究了一个确定性量子通信方案LM05 [1]在有耗信道中的安全性.结果表明，该方案允许可加密安全比特的速率高于BB84 [2]。我们报告的第一个实施LM05与弱脉冲。
2006-05-11 quant-ph
Randomness determines practical security of BB84 quantum key distribution
利用量子力学基本定律证明了BB 84量子密钥分发协议的无条件安全性，但考虑到状态准备和测量的不完善，实际的量子密钥分发系统可能会被黑客攻击。迄今为止，人们已经提出了各种利用不完美设备的攻击方案，但还没有针对所有实际攻击方案提出通用的安全性分析模型。在这里，我们证明了一般的实际攻击方案可以分为木马攻击，强随机性攻击和弱随机性攻击。在随机攻击模型下证明了BB84协议的安全性，这些结果可用于保证实际量子密钥分发系统的安全性。
2015-09-20 quant-ph
Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol
本研究分析诱骗态BB84协议在相位调制器木马攻击下的安全性，推广攻击模型至任意探测态，引入保守泄漏界限，并证明量子硬币不平衡低且超100公里距离仍有非零安全密钥率。
2025-02-28 quant-ph
The Photodetection Process under the Conditions of an Imperfect Measurement Device
研究了腔模量子态光电探测在非理想测量器件作用下的过程。提出了一组描述光电探测过程的非正交概率算子值测度。得到了条件系统发展的超算子及其Kraus表示。将改进的形式化方法应用于量子态重构问题。在真空态和单光子态叠加未知的情况下，重新计算了腔量子模初态假设的概率。
2012-10-17 quant-ph
Security proof of Counterfactual Quantum Cryptography against General Intercept-resend Attacks and Its Vulnerability
Noh最近提出的反事实量子密码（CQC）具有不传输信号粒子的特点。这表现出明显的安全优势，如它的免疫力众所周知的PNS攻击。本文通过对窃听者Eve的信息进行比Yin的方案更严格的限制，证明了CQC协议在一般拦截重发攻击下的理论安全性[Phys. Rev. A 82，042335（2010）].它还表明，实际的CQC实现可能是脆弱的，当配备有不完美的设备，通过证明，可以实现负的密钥速率时，夏娃发起时移攻击的基础上不完美的检测器效率。
2011-05-17 quant-ph
FSO-QKD protocols under free space losses and device imperfections: a comparative study
本文比较研究了单光子和纠缠光子QKD协议在地面自由空间通信中的性能，重点分析了几何损耗、大气损耗和设备不完美对量子比特误码率及安全密钥率的影响。
2023-09-16 quant-ph
Squeezed-state quantum key distribution upon imperfect reconciliation
在噪声和有损环境以及协调效率有限的现实条件下，研究了压缩态连续变量量子密钥分发的安全性。考虑到广义的准备方案和明确区分经典和量子资源，我们研究了有限压缩对协议对不可信信道噪声的容忍度的影响。对于一个长距离的强衰减信道和随之而来的低协调效率，我们表明，可行的有限压缩是令人惊讶地足以提供高斯量子密钥分发的安全性在不可信的噪声存在。我们解释的效果的行为的Holevo量，它描述了信息泄漏，并有效地减少了压缩状态。
2011-11-09 quant-ph
Numerical security analysis for practical quantum key distribution
Vigo Quantum Communication Center, University of Vigo（维戈量子通信中心，维戈大学）；School of Telecommunication Engineering, Department of Signal Theory and Communications, University of Vigo（维戈大学电信工程学院信号理论与通信系）；atlanTTic Research Center, University of Vigo（维戈大学atlanTTic研究中心）
本文提出一种适用于通用相干攻击的有限密钥安全框架，用于评估实际量子密钥分发系统的安全性，考虑了传输和接收端的各种非理想因素。
2026-10-23 quant-ph
Quantum Cryptography with Imperfect Apparatus
量子密钥分发首先由Bennett和Escherard提出，它提供了一种可能的密钥分发方案，其安全性仅依赖于量子物理定律。到目前为止，该协议已被证明是安全的，即使在信道噪声和接收机的探测器故障，但如果使用的光子源是不完善的是脆弱的。在本文中，我们提出了一个新的概念，{ \it自检源}，这需要制造商的光子源提供一定的测试，这些测试的设计，如果通过，源是保证足够的安全性的量子密钥分发协议，即使测试设备可能不会建立在原来的规格。主要的数学结果是一个结构定理，它指出，对于希尔伯特空间中的任何状态，如果满足某些EPR型方程，则该状态本质上必须是EPR对的正交和。
1998-09-15 quant-ph
Upper bound on the secret key rate distillable from effective quantum correlations with imperfect detectors
我们提供了一个简单的方法来获得上界的秘密密钥速率，特别适合于分析实际实现的量子密钥分发协议与不完善的设备。我们认为，所谓的可信设备的情况下，夏娃不能修改的实际检测设备所采用的爱丽丝和鲍勃。所获得的上限是基于可用的测量结果，但它包括合法用户的检测器中存在的噪声和损耗的影响。
2006-07-10 quant-ph
Analysis of Imperfections in Practical Continuous-Variable Quantum Key Distribution
随着量子密钥分发技术的成熟，安全性证明中的一些假设在实际实现中显然是不合理的。这可能会为可能的侧信道攻击打开大门。在连续变量量子密钥分发的情况下，我们研究了理论模型和实验设置之间的一些差异。我们特别研究了一个不完美的调制对高斯协议的安全性的影响，并表明，近似的理论高斯调制与离散的是足够的，在实践中。我们还解决了正确校准检测设置的问题，特别是散粒噪声的值。最后，我们考虑了相位噪声的影响，在准备阶段的协议，并认为，考虑到这种噪声可以提高密钥速率，因为这种噪声源是不受控制的窃听。
2012-06-27 quant-ph
Imperfect Phase-Randomisation and Generalised Decoy-State Quantum Key Distribution
该研究将诱骗态分析推广至不完美相位随机化激光源，并开发理论工具证明独立非同分布脉冲协议的安全性，定量展示其对关键速率的影响。
2023-08-11 quant-ph
Measurement-device-independent quantum random number generation over 23 Mbps with imperfect single-photon sources
针对测量设备无关量子随机数生成现有实现性能不足的问题，提出引入诱骗态的鲁棒测量层析成像高速方案，经实验验证生成速率超23 Mbps，创离散变量半设备无关QRNG纪录。
2024-03-15 quant-ph
Imperfect detectors for adversarial tasks with applications to quantum key distribution
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出了一种分析不完美阈值探测器的通用框架，考虑暗计数和探测效率等未表征参数作为对抗性控制变量，以提高量子密钥分发等任务的安全性证明。
2026-03-19 physics.optics quant-ph
Optimally Displaced Threshold Detection for Discriminating Binary Coherent States Using Imperfect Devices
由于在量子信息处理任务中的潜在应用，利用广义Kennedy接收机的最大后验概率（MAP）检测来鉴别二进制相干态近年来受到了越来越多的关注。在本文中，我们分析研究了广义肯尼迪接收机具有最佳位移阈值检测（ODTD）在噪声和不完善的设备的实际情况下的性能。我们首先证明了广义肯尼迪接收机的MAP检测在这种实际情况下等价于门限检测。然后分析了ODTD的最优阈值和最优位移的性质，并提出了一种启发式贪婪搜索算法。证明了当信号功率较大时，ODTD退化为门限检测的Kennedy接收机，并阐明了门限检测的广义Kennedy接收机与单端口零差检测的联系。数值结果表明，所提出的启发式贪婪搜索算法可以获得比现有的作品更低，更平滑的错误概率。
2020-07-21 quant-ph
Long-distance quantum key distribution with imperfect devices
研究了概率量子中继器上的量子密钥分发问题。我们比较，在实际的假设下，两个这样的计划在他们的安全密钥生成速率每量子存储器。正在研究的两个方案是Duan等人在[Nat.414，413（2001）]中提出的方案和Sangouard等人在[Phys.Rev.A76，050301（2007）]中提出的方案。我们认为在这两个协议中的不完美的各种来源，如非零的双光子的概率在源，暗计数在探测器中，在通道，光电探测器和存储器的效率低下。我们还考虑了记忆衰退和失相过程在我们的分析。对于后者的系统，我们确定的最大值的双光子概率超过秘密密钥蒸馏是不可能的。我们还发现了交叉距离超过中继器方案优于非中继器的。最后，我们比较了这两个协议在其最佳设置下的可实现的密钥生成速率
2013-04-08 quant-ph
Quantum key distribution with imperfectly isolated devices
针对量子密钥分发中设备缺陷导致的信息泄露问题，提出一种适用于诱饵态BB84协议的安全证明，仅需确定源隔离度参数即可，并支持结合边信道信息提升性能。
2025-02-03 quant-ph
Experimental quantum cryptography with single photons and imperfect devices
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Department for Quantum Technology, University of Münster（明斯特大学量子技术系）；Institute for Physics and Astronomy, Technical University of Berlin（柏林工业大学物理与天文学研究所）；Toshiba Europe Ltd.（东芝欧洲有限公司）；Advanced Quantum Light Sources GmbH（先进量子光源有限公司）；Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Devices, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所光电材料与器件重点实验室）
研究利用半导体量子点光源单光子结合动态偏振态编码实现BB84协议，考虑单光子源及接收器的不完美性与误差范围，证明其安全性并分析性能，展现竞争力，为QKD实用无漏洞实现铺路。
2026-07-22 quant-ph
Phase error rate estimation in QKD with imperfect detectors
本文提出了一种基于熵不确定性关系的有限大小安全证明，用于对抗相干攻击的诱骗态BB84 QKD协议，解决了非理想探测器中的基底效率不匹配问题。
2025-12-03 quant-ph
Reference-frame-independent measurement-device-independent quantum key distribution with imperfect sources
与参考系无关、与测量设备无关的量子密钥分发（RFI-MDI-QKD）可以消除所有潜在的检测器侧信道攻击，并且不需要实时校准参考系。然而，所有先前的RFI-MDI-QKD实现都假设源中的完美状态准备，这是不切实际的，并且可能导致安全漏洞。在这里，我们提出了一个RFI-MDI-QKD协议，这是强大的状态准备缺陷。与传统的六态RFI-MDI-QKD方案相比，该方案只需要四个有缺陷的状态即可实现，提高了RFI-MDI-QKD方案的实际安全性，简化了实验实现。此外，仿真结果表明，Z基源缺陷对RFI-MDI-QKD性能有不利影响，而X和Y基源缺陷几乎没有影响。希望本文的工作能为RFI-MDI-QKD的实际实现提供有价值的参考。
2021-02-21 quant-ph
Upper bounds of a class of imperfect quantum sealing protocols
研究了密封一个经典比特的量子协议模型。证明了其安全性存在上界。对于可以以概率$α$正确读取比特并且可以以概率$β$检测到读取比特的任何协议，上限是$% β\leqslant 1/2$和$α+β\leqslant 9/8$。
2005-03-28 quant-ph
Security of round-robin differential-phase-shift quantum key distribution protocol with correlated light sources
在众多的量子密钥分发（QKD）协议中，循环差分相移（RRDPS）协议具有一个独特的特点，即它的安全性是在不监视任何统计信息的情况下得到保证的。此外，该协议具有一个显着的属性是强大的源缺陷假设发射的脉冲是独立的。不幸的是，一些实验证实了由于脉冲相关性而违反了独立性，因此缺乏不考虑这种影响的安全性证明是安全性的障碍。在本文中，我们证明了RRDPS协议是安全的，对任何来源的缺陷，建立一个证明与脉冲相关性。我们的证明是简单的，因为我们只对源做了三个实验上简单的假设。在此基础上进行的数值模拟表明，长距离脉冲相关性对密钥速率没有显著影响，这揭示了RRDPS协议的另一个显著特点。因此，我们的安全证明是有效的，适用于广泛的实际来源，并铺平了道路，实现真正安全的QKD在高速系统。
2023-02-06 quant-ph
Effect of Intensity Modulator Extinction on Practical Quantum Key Distribution System
研究了强度调制器的不完善性对实际量子密钥分发系统安全性的影响。在我们的安全性分析中考虑了实际强度调制器的消光比。我们表明，密钥速率增加，在实际的假设下，不完美的强度调制器引入的不确定的噪声不能被窃听者控制。
2012-06-28 quant-ph
Robust quantum key distribution with imperfections in state preparation and characterization
Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography, IEU（IEU量子信息与密码学河南省重点实验室）；State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Shanghai Key Lab of Navigation and Location Services, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子工程系先进光通信系统与网络国家重点实验室上海导航与定位服务重点实验室）
本研究针对QKD系统的编码、强度调制等缺陷，提出基于算子主导法的统一框架，实现密钥率紧致估计，验证了其在MDI-QKD中的鲁棒性，推动QKD实际应用部署。
2026-10-09 quant-ph
Attacking practical quantum key distribution system with wavelength dependent beam splitter and multi-wavelength sources
量子力学的基本性质可以保证量子密钥分发协议的无条件安全性。然而，实际的量子密钥分发系统往往存在一些缺陷，如果窃听者Eve能够控制这些缺陷，就有可能对实际系统进行攻击。利用非理想分束器的波长相关光学特性所带来的致命安全漏洞，提出了波长相关攻击模型，该模型适用于几乎所有的实际量子密钥分发系统，该系统在实际分束器后进行被动态调制和光子态检测。利用我们的攻击模型，我们对基于实际偏振编码量子密钥分发系统的攻击系统进行了实验验证，成功率接近100%。我们的研究结果表明，所有的实际设备需要加强安全检查，以避免侧信道攻击，在实际的量子密钥分发实验实现。
2011-12-20 quant-ph
Detecting quantum many-body states with imperfect measuring devices
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU 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）；Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
研究不完美测量设备在多体量子系统中产生的粗粒化映射，通过几何方法和随机矩阵方法分析粗粒化状态的概率密度，发现随着粒子数增加，最大混合态附近概率密度集中，纯态可能性降低。
2025-12-09 quant-ph
Fidelity for imperfect postselection
我们描述了一个简单的措施，混合状态后选择设备的保真度。该措施是最合适的后选择的输出所执行的任务只受一个特定的状态。
2007-11-26 quant-ph
Loss-tolerant quantum key distribution with detection efficiency mismatch
本文为同时存在光源和探测器缺陷的容错制备-测量量子密钥分发协议建立了安全证明，并通过实验表征了商用单光子探测器的检测效率失配，确定了预期安全密钥率。
2024-12-12 quant-ph
Security Analysis of Measurement-device-independent Quantum Secure Direct Communication
量子安全直接通信（QSDC）是量子通信的一个重要分支，它不需要加密和解密，直接在量子信道上传输机密信息。它不仅可以防止传输过程中的窃听，而且还消除了与密钥存储和管理相关的安全漏洞。最近，已经构建了测量设备无关（MDI）QSDC协议，其中测量由不可信方使用不完美的测量设备来执行，并且MDI-QSDC消除了源于测量设备中的不完美的安全漏洞，使得QSDC能够与当前技术一起应用。本文对MDI-QSDC的安全性进行了定量分析。导出了安全容量，并给出了安全容量的下界。研究发现，MDI-QSDC的保密容量仅略低于采用完善测量设备的QSDC。因此，通过牺牲少量的容量，QSDC对于电流测量设备是可能的。
2020-06-26 quant-ph
Device-Independent Quantum Private Query Protocol without the Assumption of Perfect Detectors
Maitra \emph{et al.} [Phys. Rev. A 95，042344（2017）]提出的第一个设备无关量子私有查询协议（MRT 17），通过状态和测量的认证来增强安全性。然而，MRT 17协议在完美检测器的假设下工作，这增加了实现的难度。因此，至关重要的是，调查什么会影响该协议的安全性，如果检测器是不完美的。同时，Maitra \emph{et al.}也指出，这个问题仍然悬而未决。在本文中，我们分析了MRT17协议的安全性时，检测器是不完美的，然后发现该协议在上述情况下受到攻击。此外，我们提出了设备无关的QPQ协议，没有完美的检测器的假设。与MRT17协议相比，该协议在不放松安全性的前提下，在设备无关的框架下更具有实用性。
2019-07-07 quant-ph
Security Analysis of an Untrusted Source for Quantum Key Distribution: Passive Approach
提出了一种被动的方法来分析具有不可信源的量子密钥分发（QKD）的安全性。给出了其无条件安全性的完整证明。该方案在现实生活中具有显著的优势，因为它不需要快速的光开关或量子随机数发生器。基本思想是使用分束器来分离每个输入脉冲。我们表明，我们可以使用交叉估计技术，而无需主动路由每个脉冲的源。我们推导出被动估计方案的解析表达式。此外，使用模拟，我们已经考虑了四个现实生活中的缺陷：额外的损失引入的“即插即用”的结构，效率低下的强度监视器，噪声的强度监视器，和有限的数据大小引入的统计波动。我们的模拟结果表明，被动估计的不可信的来源仍然是有用的，在实践中，尽管这四个缺陷。此外，我们已经进行了初步的实验，证实了我们的建议在现实生活中的应用程序的效用。我们的建议使得有可能实现“即插即用”的QKD的安全性得到保证，同时保持实施的实用性。
2010-02-17 quant-ph
Optimal minimum-cost quantum measurements for imperfect detection
最佳量子测量的知识对于包括量子通信和量子精密测量在内的广泛的情况是重要的。量子测量通常在理想的实验实现中进行优化。然而，真正的设备和探测器是不完美的。在优化量子测量时必须考虑到这一点。在本文中，我们推导出最佳的最小成本和最小误差测量的一般模型的不完美检测。
2012-01-01 quant-ph
Semi-device-independent security of one-way quantum key distribution
通过测试非局域性，可以将基于纠缠的量子密钥分发（QKD）的安全性提高到与设备无关。在这里，我们问这样一个强大的安全形式是否也可以建立单向（准备和测量）QKD。虽然完全独立于设备的安全性是不可能的，我们表明，可以保证在一个半设备独立的情况下，对个人攻击的安全性。在后者中，由可信方使用的设备是非特征化的，但是在协议中使用的量子系统的维数被假设为有界的。我们的安全性证明依赖于单向QKD，维证人和随机访问码之间的类比。
2011-07-15 quant-ph
Secure quantum key distribution with realistic devices
原则上，量子密钥分发（QKD）提供基于物理定律的信息理论安全。然而，在实践中，现实设备的缺陷可能会导致偏离安全分析中使用的理想模型。量子密码破译者能否通过利用侧信道成功破解真实系统？量子密码制造者能设计出创新的反制措施来挫败量子密码破译者吗？本文综述了量子密码制码和量子密码破译的理论和实验研究进展。经过无数次的尝试，研究人员现在彻底了解并能够管理实际的缺陷。最近的进展，如测量设备无关协议，已经关闭了物理实现中的关键侧通道，为实际设备的安全QKD铺平了道路。
2020-02-19 quant-ph
Side-channel-secure quantum key distribution with correlated sources
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息实验室）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越中心）
研究针对量子密钥分发因设备缺陷面临的安全挑战，提出一种对多轮相关态制备缺陷免疫且测量设备无关的协议，依赖三个假设，经有限密钥安全分析和数值模拟，结果显示其在不同情况下能有效生成秘密密钥。
2026-07-28 quant-ph
Characterizing heralded single-photon sources with imperfect measurement devices
如果不指定其二阶相干度，即，其$g^{(2)}$功能。这种相干函数的精确测量通常需要高精度的单光子探测器，在没有单光子探测器的情况下，只有时间平均的测量是可能的。然而，如何使用所得到的时间平均量来适当地表征源，这一点尚不清楚。在本文中，我们调查这个问题的一个预示着单光子源，依赖于连续波参数下转换。通过考虑源和检测器的主要缺点，即，源的多光子发射，光电探测器的时间分辨率，以及我们选择的符合窗口的宽度--我们的理论使我们能够从不完美的测量中推断出源的真实特性。我们的理论结果得到了证实的实验演示，使用PPKTP晶体泵浦的蓝色激光，结果在一个单光子产生率约1.2百万每秒每毫瓦的泵浦功率。这项工作朝着这种预示着单光子源的标准化迈出了重要的一步。
2009-09-12 quant-ph
Mitigating imperfections in Differential Phase Shift Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution via Plug-and-Play architecture
IIT Madras（印度理工学院马德拉斯分校）；University of York（约克大学）
本文提出了一种基于差分相位移编码的即插即用方案，以缓解MDI-QKD中因信道不对称性和偏振不匹配导致的安全密钥率问题。
2024-09-09 quant-ph
Trustworthiness of measurement devices in round-robin differential-phase-shift quantum key distribution
循环差分相移量子密钥分发（RRDPSQKD）是为了提高信道的抗噪声能力而提出的。然而，在实践中，RRDPS QKD中的测量设备可能是不完美的。在这里，我们表明，这些缺陷，RRDPS的安全性可能会受到损害，提出两个攻击RRDPS系统与未表征的测量设备。一个是有效的，即使系统具有单位总效率，而另一个是有效的，即使当一个单光子状态发送。为了防止这些攻击，需要从根本上修改安全参数，或者对测量设备进行进一步的实际假设。
2016-01-24 quant-ph
