存在丢失时相干态量子密码的效率：实际纠错的影响

相干单向量子密码协议的零错攻击与检测统计

Zero-Error Attacks and Detection Statistics in the Coherent One-Way Protocol for Quantum Cryptography

这是一个研究的安全性的相干单向（COW）协议的量子密码学，最近提出的一个简单而快速的实验方案。在零错误状态下，窃听者Eve只能利用传输中的损失。我们考虑新的攻击，基于明确的状态歧视，这比基本的分束攻击，但可以通过仔细分析检测统计数据来检测。这些结果强调了测试几个统计参数，以实现更高的保密比特率的重要性。

量子密码六态协议中的非相干和相干发射丢弃

Incoherent and Coherent Eavesdropping in the 6-state Protocol of Quantum Cryptography

对六态量子密码协议的所有非相干窃听策略以及2-和3-量子比特相干窃听策略进行了分类。对于1/6的扰动，最优非相干窃听策略归结为通用量子克隆机。相干窃听不能增加夏娃的香农信息，无论是在整个比特串上，还是在鲍勃未受干扰地接收到的比特集上。然而，相干窃听可以增加夏娃的Renyi信息以及她正确猜测所有比特的概率。Eve延迟测量她的探针，直到公众讨论纠错和隐私放大的情况下也被考虑。有人认为，通过这样做，夏娃只获得了微不足道的额外信息。

直接和解中抗相干攻击的双向高斯量子密码

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。

基于高斯量子克隆机的双向相干态量子密码系统的删除

Eavesdropping of two-way coherent-state quantum cryptography via Gaussian quantum cloning machines

我们考虑最近在参考文献[Pirandola等人，Nature Physics 4，726（2008）]。该协议包括Alice和Bob之间的双向量子通信，其中Alice通过相干态的随机相空间位移来编码秘密信息。特别是，我们研究了它的安全性对一类特定的个人攻击，这是基于高斯量子克隆机的组合。

一种四强度相干态的诱骗态量子密码协议

A decoy-state protocol for quantum cryptography with 4 intensities of coherent states

为了抵抗任何类型的光子数分裂攻击，我们提出了一种使用4种不同强度的脉冲的量子密钥分发协议。它们是平均光子数为$μ,μ'$和$μ_s$的真空态和相干态。$μ_s$在0.55左右，并且这类脉冲被用作主信号状态。另外两类相干态（$μ,μ'$）也是常用的信号态，但它们的计数率应与真空一起研究。我们已经表明，在给定实践中的典型设置的情况下，在给定$10^{-4}$的小的总透射率的情况下，来自主信号脉冲的关键速率非常接近于理论上允许的最大速率。

弱相干态量子密码中的非对称态鉴别

Unambiguous state discrimination in quantum cryptography with weak coherent states

在量子密钥分发（QKD）的实际实现中使用线性无关的信号状态使得窃听者能够执行明确的状态鉴别。考虑到接收器可以在一定程度上监测信号的光子数统计，即使与今天的标准检测方案，我们定量地探讨了这一事实所施加的安全QKD的限制。我们比较我们的攻击的分束攻击，并表明，对分束攻击的安全性并不一定意味着对这里考虑的攻击的安全。

利用相干态的连续变量量子密码

Continuous variable quantum cryptography using coherent states

提出了几种基于相干态或压缩态随机分布的产生和传输的量子密钥分发（QKD）方法，并证明了它们对个人窃听攻击是安全的.这些协议要求Alice和Bob之间的光线路的传输大于50%，但它们不依赖于“非经典”特征，如压缩。它们的安全性是不可克隆定理的直接结果，该定理限制了传输线上可能的量子测量的信噪比。我们的方法也可以用于评估各种QKD协议使用高斯统计光。

相干态量子密码

Quantum Cryptography with Coherent States

量子密钥分发系统的安全性依赖于这样一个事实，即任何对量子信道的窃听尝试都会在传输中产生错误。对于一个给定的错误率，信息量，可能已经泄漏给窃听者取决于特定的系统和窃听策略。在这项工作中，我们讨论了基于弱相干态传输的量子密码协议，并提出了一个新的系统，基于两个现有的共生，并为窃听者提供的信息显着减少。因此，该系统比前两个系统更安全。我们还提出了一个可能的实验实施。

两种量子密码分布式相位参考协议（相干单向和差分相移）的安全性上界

Upper Bounds for the Security of two Distributed-Phase Reference Protocols of Quantum Cryptography (Coherent-One-Way and Differential-Phase-Shift)

差分相移（DPS）和相干单向（COW）是量子密码学最实用的协议之一，因此是快节奏实验发展的对象。对它们的安全性的评估也是理论家的一个挑战：现有的工具，允许证明对最一般的攻击的安全性，不适用于这两个协议在任何直接的方式。我们提出了新的上限，他们的安全性在大距离的限制（$d \gtrsim 50$公里，在光纤中的典型值），通过考虑一个大类的集体攻击，即对手附加辅助量子系统的每个脉冲或每对脉冲。我们还介绍了两个修改版本的COW协议，这可能会证明比原来的更强大。

量子密码中的相干丢包攻击：量子密钥提取与经典密钥提取的不等价性

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。

集体高斯攻击的特征与相干态量子密码的安全性

Characterization of Collective Gaussian Attacks and Security of Coherent-State Quantum Cryptography

我们提供了一个简单的描述最普遍的集体高斯攻击在连续变量量子密码。在这种一般攻击的情况下，我们分析了渐进的秘密密钥速率，这是可实现的相干态，联合测量的正交和单向经典通信。

抗光子数分裂攻击的量子密码协议的相干脉冲实现

Coherent pulse implementations of quantum cryptography protocols resistant to photon number splitting attacks

最近提出了一类新的量子密码协议，该协议在弱相干脉冲实现中对最常见的光子数分裂攻击具有鲁棒性。在这篇文章中，我们给出了一个相当详尽的分析几个窃听攻击这些计划。窃听者（Eve）应该拥有无限的技术力量，而诚实的当事人（Alice和Bob）使用当今的技术，特别是衰减激光作为单光子源的近似。他们利用量子态的非正交性来减少不完美源偶然产生的多光子脉冲中Eve可获得的信息。使用当今技术的这些协议中的一些的实现允许高达$\sim$ 150 km的距离的安全密钥分发。我们还表明，强脉冲的实现，其中包括一个强脉冲作为参考，允许对光子数分裂攻击强大的密钥分配。

连续变量量子密码是抗非高斯攻击的安全密码

Continuous-variable quantum cryptography is secure against non-gaussian attacks

研究了针对连续变量量子密码体制的任意有限大小相干攻击。它表明，如果可以被窃听者相干攻击的块的大小是固定的，远小于密钥的大小，那么对于一个给定的传输线中的信噪比的最佳攻击是一个单独的高斯攻击。因此，非高斯相干攻击不需要考虑在这种量子密码系统的安全性分析。

线性光学对相干态的非透明态鉴别：在量子密码中的应用

Unambiguous State Discrimination of Coherent States with Linear Optics: Application to Quantum Cryptography

讨论了利用线性光学和光电探测器对N个对称相干态进行无模糊态鉴别的几种方法。一种类型的测量被证明是最佳的小光子数的限制为任何N。对于N=4的特殊情况，该测量可以由接收端（Bob）在使用微弱激光脉冲的BB84量子密钥分发协议的实现中有效地使用。特别地，如果Bob仅检测到单个光子，则该过程等同于他在BB 84的单光子实现中必须执行的标准测量，如果他检测到两个光子，则Bob将在50%的情况下明确地知道发送给他的比特，而不必交换基础信息，并且如果检测到三个光子，则Bob将明确地知道发送了哪个量子态。

高斯噪声下相干态量子密码的安全性

Security of coherent state quantum cryptography in the presence of Gaussian noise

研究了一个连续变量量子密钥分发方案在渐近密钥极限下的集体攻击安全性。假设连接两个诚实方的量子信道是有损耗的，并且在所观察到的正交分布上施加高斯噪声。秘密密钥速率给出了直接和反向和解方案，包括集体攻击场景中的后选择。在经典的后处理步骤中的非理想的纠错和双向通信的效果也被考虑在内。

量子密码中高斯态的后选择可分辨性

Distinguishability of Gaussian States in Quantum Cryptography using Post-Selection

我们从使用后选择的连续变量量子密码学的角度考虑高斯态的可重复性。具体来说，我们使用的错误概率来区分两个纯相干（压缩）状态和两个特定的混合对称相干（压缩）状态，其中每个混合状态是一个非相干的混合物的两个纯相干（压缩）状态具有相等和相反的位移在共轭求积。我们表明，两个混合对称高斯状态（其中的各个组件具有相同的实部）从来没有给窃听者更多的信息比两个纯高斯状态。此外，当考虑压缩态的可压缩性时，我们证明了改变压缩量会导致净信息率的“压缩”和“反压缩”。

实用量子密码中的PNS攻击

Beating the PNS attack in practical quantum cryptography

在实际的量子密钥分发中，通常采用弱相干态，信道的透过率可以很小，因此在光子数分裂攻击下协议是完全不安全的。我们提出了一个有效的方法来验证的分数计数的上限所造成的多光子脉冲从爱丽丝传输到鲍勃，无论夏娃的行动类型。该协议简单地使用两个相干态作为信号脉冲，真空作为诱饵脉冲。我们验证的上限是足够紧的QKD与非常有损信道，在渐近和非渐近的情况下。平均光子数为0.2 ~ 0.5的相干态可用于实际的量子密码学。我们表明，到目前为止，我们的协议是$only$诱饵状态协议，真正适用于目前现有的设置。

实用快速的量子密码学

Towards practical and fast Quantum Cryptography

我们提出了一个新的协议，实用的量子密码学，为实现弱相干脉冲量身定制。通过数据线上非常简单的到达时间测量获得密钥;在额外的监测线上建立干涉仪，允许监测间谍的存在（她的干预会破坏相干性）。针对零错误攻击（光子数分裂攻击的模拟），该协议的性能与具有强参考脉冲的标准协议一样好：密钥速率仅随着量子信道的传输$t$而降低。我们还提出了两种攻击，引入错误的监测线：拦截重发，和两个后续脉冲的相干攻击。最后，我们勾勒出这个协议的几个可能的变化。

单向量子密码中的高斯双模攻击

Gaussian two-mode attacks in one-way quantum cryptography

研究了单向连续变量量子密钥分发在高斯双模相干攻击下的渐近安全性。单向协议是通过在双模式块中安排信道使用来实现的。通过在这些块上应用对称随机置换，安全分析实际上减少到研究双模相干攻击，特别是高斯攻击，由于高斯状态的极值。我们明确表明，使用两种模式的高斯相关性的窃听者导致渐近密钥速率严格大于标准的单模高斯攻击下获得的速率。

相干量子密码协议对主动分束攻击的脆弱性分析

Analysis of coherent quantum cryptography protocol vulnerability to an active beam-splitting attack

考虑了对相干量子密钥分发协议[相干单向（COW）协议]的一种新型攻击。攻击的主要思想在于单独测量被拦截的状态，并发送其余的状态不变。我们已经计算出的攻击参数的最佳值为任意长度的信道长度，并比较这种新的攻击与标准的分束攻击。

作为回溯问题的量子密码学

Quantum cryptography as a retrodiction problem

我们提出了一个量子密钥分发协议的基础上的量子回溯协议，被称为平均国王问题。该协议使用双向量子信道。我们对相干攻击的传输错误的情况下，即使夏娃被允许攻击两个传输的安全性。这在回溯和密钥分发之间建立了联系。

连续变量量子密码中的虚纠缠和解协议

Virtual Entanglement and Reconciliation Protocols for Quantum Cryptography with Continuous Variables

讨论了使用量子连续变量的量子密钥分发协议。我们表明，这样的协议可以对个人高斯攻击的安全性，无论传输的光线路之间的爱丽丝和鲍勃。这是通过逆转量子传输之后的协调过程来实现的，也就是说，使用Bob的数据而不是Alice的数据来构建密钥。虽然挤压或纠缠可能有助于提高对噪声的抵抗力，但它们并不是协议保持高损失的安全所必需的。因此，这些协议可以非常简单地通过传输相干态和执行零差检测来实现。在这里，我们表明，纠缠仍然起着至关重要的作用，在安全性分析的相干态协议。每一个基于位移高斯态的密码协议都被证明是等价于基于纠缠的协议，即使实际上并不存在纠缠。对于相干态协议，这种等价性甚至在没有压缩的情况下也成立。这种“虚拟”纠缠对于评估这些协议的安全性很重要，因为如果Alice和Bob使用纠缠，它提供了Alice和Bob之间的交互信息的上限。由此产生的安全性标准进行比较，二分高斯变量的可分性标准。看起来安全阈值完全在纠缠区域内。这支持了相干态量子密码可能是无条件安全的想法。

实用量子密码中的保密性、计算量和速率

Secrecy, Computational Loads and Rates in Practical Quantum Cryptography

讨论了量子密码系统在实际应用中遇到的一些问题，包括在存在完美和不完美信源的情况下的无条件保密性、计算量和有效保密率。在量子密码学的背景下讨论了不同类型的无条件保密性及其与一般通信安全性的关系。为了实际执行量子密码协议，有必要提供足够的计算资源来执行各种处理步骤，例如筛选、纠错、隐私放大和认证。我们展示了支持实际量子密码实现所需的完整计算机机器指令要求。我们进行了一个数值比较系统的性能特性的实现，利用弱相干光源或完美的单光子源，窃听者的特点是不同水平的技术能力的量子信道上的个人攻击。我们发现，虽然在某些情况下，它是最好的采用完美的单光子源，在其他情况下，它是最好的利用弱相干源。在任何一种情况下，最终共享密码的保密级别都是相同的，相关的区别性品质因数是有效吞吐率。

随机密钥量子密码和无条件安全的量子比特承诺

Anonymous-key quantum cryptography and unconditionally secure quantum bit commitment

介绍了一种新的密码工具--匿名量子密钥技术，它可以实现无条件安全的密钥分配和加密方案，并且可以在实际环境中通过实验实现。如果量子存储器是可用的，该技术将具有公钥密码学的许多特征;作为示例，提供了不需要共享密钥的身份识别协议。最后指出了利用该技术实现无条件安全的量子比特承诺协议的可能性。

无交换量子密码

Quantum Cryptography without Switching

我们提出了一种新的相干态量子密钥分发协议，消除了需要随机切换之间的测量基地。该协议提供了显着更高的密钥速率与增加的带宽比以前的计划，只进行单正交测量。与迄今为止依赖于交换的所有先前协议相比，它还提供了简单性的进一步优点。

基于平衡零差检测的量子密码安全性

Security of quantum cryptography using balanced homodyne detection

本文研究了一个利用平衡零差检测和弱相干脉冲（WCP）的量子密码方案的安全性。系统的性能主要由WCP的强度和后选阈值来表征。分析了两种最简单的拦截/重发窃听攻击。对于给定的损失的安全密钥增益也讨论了脉冲强度和阈值。

Gaussian one-way thermal quantum cryptography with finite-size effects

We study the impact of finite-size effects on the security of thermal one-way quantum cryptography. Our approach considers coherent/squeezed states at the preparation stage, on the top of which the sender adds trusted thermal noise. We compute the key rate incorporating finite-size effects, and we obtain the security threshold at different frequencies. As expected finite-size effects deteriorate the performance of thermal quantum cryptography. Our analysis is useful to quantify the impact of this degradation on relevant parameters like tolerable attenuation, transmission frequencies at which o…

Quantum Advantage in Cryptography with a Low-Connectivity Quantum Annealer

The application in cryptography of quantum algorithms for prime factorization fostered the interest in quantum computing. However, quantum computers, and particularly quantum annealers, can also be helpful to construct secure cryptographic keys. Indeed, finding robust Boolean functions for cryptography is an important problem in sequence ciphers, block ciphers, and hash functions, among others. Due to the super-exponential size $\mathcal{O}(2^{2^n})$ of the associated space, finding $n$-variable Boolean functions with global cryptographic constraints is computationally hard. This problem has a…

量子密码学在实践中

Quantum Cryptography in Practice

BBN、哈佛大学和波士顿大学正在建设DARPA量子网络，这是世界上第一个通过高速量子密钥分发提供端到端网络安全的网络，并测试该网络是否能抵御复杂的窃听攻击。自2002年12月以来，我们实验室的第一个网络链接已经建立并稳定运行。它在私有飞地之间提供了一个虚拟专用网络，用户流量受到量子密码学的弱相干实现的保护。该原型适用于通过标准电信（暗）光纤部署在大城市规模的区域。在本文中，我们介绍量子密码学，讨论它与现代安全网络的关系，并描述其不寻常的物理层，其专门的量子密码协议套件（本身就很有趣），以及我们对量子密码学的扩展，将其与量子密码学集成在一起。

基于平衡零差检测的量子密码

Quantum cryptography using balanced homodyne detection

我们报道了一个实验量子密钥分发，利用平衡零差检测，而不是光子计数，检测弱脉冲的相干光。尽管我们的方案固有地具有有限的错误率，但它允许在室温下仅使用传统设备对透射光进行高效检测和量子态测量。当平均光子数为0.1时，获得了0.08的错误率和0.76的“有效”量子效率。

双向高斯量子密码的广义免疫性和超可加性

General immunity and superadditivity of two-way Gaussian quantum cryptography

考虑双向连续变量量子密钥分发，研究其对一般窃听策略的安全性。在假设多个信号交换的渐近极限的条件下，证明了双向高斯协议对相干攻击是免疫的。更确切地说，我们显示了一般的超加性的双向安全阈值，这被证明是高于相应的单向同行在所有情况下。我们进行的安全性分析，首先减少了一般的窃听到一个两个模式的相干高斯攻击，然后表明，超可加性是通过利用双向量子通信的随机开/关切换。这允许各方根据量子信道的层析成像选择适当的通信实例来准备密钥。事实上，电路的随机打开和关闭代表了额外的自由度，允许各方将窃听的双模相关性后验地转换为噪声。窃听者被假定为无法访问开/关开关，并且实际上无法适应她的攻击。我们明确地证明，该机制提高了安全性能，无论窃听者进行集体或一致的攻击。

Fully autocompensating high-dimensional quantum cryptography by optical phase conjugation

We present a bidirectional quantum communication system based on optical phase conjugation for achieving fully autocompensating high-dimensional quantum cryptography. We prove that random phase shifts and couplings among 2N spatial and polarization optical modes described by SU(2N) transformations due to perturbations are autocompensated after a single round trip between Alice and Bob. Bob can use a source of single photons or, alternatively, coherent states and then Alice attenuates them up to a single photon level, and thus non-perturbated 1-qudit states are generated for high-dimensional QK…

连续变量量子密码的反向协调协议

Reverse reconciliation protocols for quantum cryptography with continuous variables

我们引入新的量子密钥分发协议，使用量子连续变量，这是安全的，对个人攻击的任何传输的光线路之间的爱丽丝和鲍勃。特别地，不要求该透射率大于50%。虽然压缩或纠缠可能是有帮助的，但它们不是必需的，也不需要量子记忆或纠缠纯化。因此，这些协议可以使用相干态和零差检测来实现，并且它们可能比使用量子离散变量的通常协议更有效。

连续变量量子密码-突破3 dB损失限制

Continuous Variable Quantum Cryptography - beating the 3 dB loss limit

我们证明了基于连续变量实现的安全量子密钥分发系统可以超过光束分裂攻击所暗示的明显的3 dB损失限制。对于标准的最小不确定态，如相干态，建立了损失极限。我们表明，通过适当的后选择机制，我们可以进入一个区域，夏娃的知识落后于Alice和Bob之间共享的信息，即使在存在重大损失。

基于双模相干关联光束的大字母表量子密钥分发

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。

噪声信道中的量子密码

Quantum Cryptography in Noisy Channels

我们提供了一个完整的证明量子密码的安全性对任何窃听攻击，包括相干测量，即使在存在噪声。极化为基础的加密方案被证明是等效的EPR为基础的计划。我们还表明，一个嘈杂的信道的性能接近一个无噪声的错误率趋于零。(i.e.,保密容量$C_s (ε) \to C_s (0)$为$ε\to 0$）。我们的结果的一个含义是，一个可以{\it倍}的效率，最著名的量子密码方案提出的Bennett和Bennard简单地通过分配极大不同的概率到两个共轭基。

构建量子密码学中对相干访问的需求

Need for Coherent Access in Constructing Quantum Cryptography

本研究构造量子预言机，证明经典可访问预言机下量子安全单向函数存在但超对数长度伪随机态不存在，揭示构建伪随机态需相干访问，并给出对数与超对数长度伪随机态间的预言机分离。

量子世界中的密码学

Cryptography in a Quantum World

量子计算对密码学产生了深远的影响。肖尔发现了一种有效的量子算法来分解大整数，这意味着一旦量子计算机建成，许多现有的基于计算假设的经典系统就可以被打破。因此，必须找到实现安全协议的其他方法。本论文的目的是有助于理解的物理限制，以及在量子设置密码的可能性。特别是，我们调查的几个问题，是至关重要的量子协议的安全性：我们如何找到良好的不确定性关系的大量的测量设置？纠缠的存在如何影响经典协议？纠缠对实现量子协议有什么限制？最后，我们是否可以使用现实的假设来规避其中的一些限制？

量子密码中密钥的直接使用

Direct Use of Secret Key in Quantum Cryptography

对于两个用户之间的单光子量子密钥生成，它表明，通过伪随机数发生器扩展的共享密钥的使用可以同时提高密码系统的安全性和效率。这种效应是由具有密钥知识的量子检测器与不具有密钥知识的量子检测器之间的固有性能差异、纯粹的量子效应和用于密钥生成的新原理引起的。该方法不需要入侵级别估计，可直接应用于具有缺陷的实际系统。量子直接加密也可以通过使用密钥来实现。

实用量子密码的安全性

Security Aspects of Practical Quantum Cryptography

量子比特在密码学中的使用为安全的密码量子密钥分发方案带来了希望。不幸的是，实现的方案可能是完全不安全的。我们提供了一个彻底的调查实际的量子密钥分发的安全问题，考虑到信道损耗，一个现实的检测过程，和修改的“量子比特”从发送方发送到接收方。我们首先表明，即使量子密钥分发完美的量子比特不能实现在长距离时，固定的信道损耗和固定的暗计数错误考虑。然后，我们表明，现有的实验方案（基于“弱脉冲”）通常是完全不安全的。最后，我们表明，参数下变频提供了增强的性能相比，其弱相干脉冲对应。

两方密码和位置验证的设备无关性

Device-independence for two-party cryptography and position verification

量子通信已经证明了它在量子密码学中的有用性，远远超过了量子密钥分发。一个领域是双方密码学，其目标是允许可能不信任对方的两方解决联合任务。另一个有趣的应用是基于位置的密码学，其目标是使用实体的地理位置作为其唯一的识别凭证。不幸的是，这些协议的安全性不可能对抗所有强大的对手。然而，如果我们对对手施加一些现实的物理约束，则存在可以证明安全性的协议，但到目前为止，这些协议依赖于在协议期间执行的量子操作的知识。在这项工作中，我们给出了设备无关的安全性证明的两方密码和位置验证的无记忆设备在不同的物理约束下的对手。我们通过观察Bell违规来评估设备的质量，并且我们表明可以实现任何违反Clauser-Holt-Shimony-Horne不等式的安全性。

量子密码学的实用性

Eavesdropping on practical quantum cryptography

量子密码学的实际实现使用衰减的激光脉冲而不是单个光子作为信号源。用于传输的信道也是有损耗的。在这里，我们给出了一个简单的推导两个光束分裂攻击量子密码系统使用激光脉冲，无论是相干或混合态与任何平均光子数。我们还给出了一个简单的推导光子数分裂攻击，最先进的，无论是在性能和技术要求。我们找到了一个给定的平均光子数和观察到的信道传输效率的秘密密钥可以蒸馏的最大干扰的界限。首先，我们回顾了两个非相干攻击，可以用于单光子量子密码系统。然后，这些结果适用于使用激光脉冲和有损信道的系统。

噪声信道上的量子密码：量子与经典密钥协商协议

Quantum cryptography on noisy channels: quantum versus classical key-agreement protocols

当量子密码的4态或6态协议在噪声（即现实的）量子信道上执行时，原始密钥必须被处理以将对手Eve的信息降低到任意低值，从而为Alice和Bob提供秘密密钥。原则上，量子算法以及经典算法可以用于该处理。一个自然的问题是：原始密钥的错误率达到多少才是可能的秘密密钥协议？在非相干窃听的假设下，我们发现量子和经典的限制是完全相同的：只要Alice和Bob共享一些纠缠，量子和经典协议都提供密钥。

设备无关的连续变量量子密码

Device-Independent Quantum Cryptography for Continuous Variables

我们提出了第一个设备无关的连续变量量子密码协议。我们的方案是基于Gottesman-Kitaev-Preskill编码方案，其中一个量子比特被嵌入在量子谐振子的无限维空间中。离散变量设备无关的量子密钥分发的新应用，这种编码，使连续变量模拟。由于该协议的安全性是基于离散变量的，因此我们默认继承了针对集体攻击的安全性，并且在某些无记忆假设下继承了一致攻击的安全性。我们发现，我们的协议是有效的，在相同的距离作为其离散变量对应，除了我们能够利用高效率的商用探测器，在大多数情况下，只需要零差检测。这提供了消除与贝尔不等式相关的漏洞的困难的潜力。

基于参量下转换的量子密码

Quantum cryptography via parametric downconversion

量子比特在密码学中的使用为安全的密码量子密钥分发方案带来了希望。它通常基于单光子偏振态。不幸的是，在通常的弱脉冲实验中实现的“量子比特”不是真正的二能级系统，并且基于这些不完美量子比特的量子密钥分发在存在高（现实）丢失率的情况下是完全不安全的。在这项工作中，我们研究了另一种潜在的实现：使用参数下转换过程生成的量子比特。我们发现，对于参量下转换小参量的一阶（双光子）和二阶（四光子），这种量子密钥分发的实现与理论版本是等价的.一旦考虑到现实的测量，基于参数下变频的量子密钥分发也遭受对极高（非现实的）损失的敏感性。通过根据丢失率选择过程的小参数，这两种量子密钥分发方案在原理上都可以安全地抵抗本文所研究的攻击。然而，在弱脉冲过程中，将小参数调整到所需的水平似乎是不切实际的。另一方面，这可以很容易地在参数下转换过程中完成，使其成为更有前途的实现。

基于Bell对角态的量子层析加密：经典和量子蒸馏协议的非等价性

Quantum tomographic cryptography with Bell diagonal states: non-equivalence of classical and quantum distillation protocols

提出了一种广义的层析量子密钥分发协议，在该协议中，参与者共享一个两个量子比特的Bell对角混合态.我们发现，如果窃听者同时对许多量子辅助态进行相干测量，经典的安全密钥提取方法不如量子纠缠提取协议有效。我们还表明，某些贝尔对角状态是抵抗任何企图的非相干窃听。

连续变量量子密码的高斯后选择算法

Gaussian Post-selection for Continuous Variable Quantum Cryptography

我们扩展了连续变量量子密钥分发协议的安全性证明，考虑到任意窃听攻击，通过采用一个等价的协议的概念，其中后选择实现为一系列的量子操作，包括虚拟蒸馏。我们引入了一个特定的“高斯”后选择，并证明了安全性可以计算使用实验访问量。最后，我们明确评估的情况下，一个嘈杂的高斯信道的无限密钥长度的限制的性能，并发现在现实的制度，所有预先存在的连续变量协议的改进。

量子密码学：一个实用的信息安全视角

Quantum cryptography: a practical information security perspective

量子密钥交换（QKE，也称为量子密钥分发或QKD）允许通信方安全地建立加密密钥。所有的QKE协议都要求各方能够访问真实的信道，这是一个公认的事实。如果没有这个认证链接，QKE很容易受到中间人攻击。忽视这一事实会导致对QKE潜在影响的夸大声明和/或错误预期。在本文中，我们提出了一个系统的比较QKE与传统的密钥建立协议在现实的安全通信系统。

贝尔定理与量子密码学中的实验者自由

Experimenter's Freedom in Bell's Theorem and Quantum Cryptography

贝尔定理指出，量子力学预言的局部现实解释是不可能的，实验者可以自由选择不同的测量设置。在一个局部的现实图景中，只有当这种自由被剥夺时，才能理解对贝尔不等式的违反。我们确定实验者的自由必须被放弃的最小程度，如果一个人想保持这样的画面并同意实验。此外，选择实验安排的自由可以被认为是一种资源，因为它的缺乏可以被窃听者用来损害量子通信的安全性。我们分析了量子密钥分发的安全性，作为窃听者对被授权方所做的测量设置的未来选择的（部分）知识的函数（例如，基于一些准随机发生器）。我们表明，违反贝尔不等式和有效提取的安全密钥之间的等价性-存在的情况下，完全的自由（没有设置知识）-是失去了，除非适应的不平等的界限，根据这种缺乏自由。

测量设备无关连续变量量子密码的有限尺寸分析

Finite size analysis of measurement device independent quantum cryptography with continuous variables

研究了有限尺寸效应对连续变量（CV）与测量设备无关（MDI）量子密钥分发（QKD）密钥速率的影响。受[Rupert \textit{et al.} Phys. Rev. A \textbf{90}，062310（2014）]中开发的参数估计技术的启发，我们将其用于研究CV-MDI-QKD，并且假设现实的实验条件，我们分析有限尺寸效应对密钥速率的影响。我们发现，增加块的大小，协议的性能收敛到理想的，$10^{6}$和$10^{9}$数据点之间的块大小已经可以提供一个关键速率$\sim10^{-2}$位/使用在大都市的距离。

降维嵌入用于量子密码学中的错误校正

Reduced State Embedding for Error Correction in Quantum Cryptography

本研究提出了一种基于降维嵌入的量子密码学错误校正方法，通过优化k值提升密钥率，推动高维QKD的发展。

Asymptotic security analysis of teleportation based quantum cryptography

We prove that the teleportation based quantum cryptography protocol presented in [Opt. Commun. 283, 184 (2010)], which is built using only orthogonal states encoding the classical bits that are teleported from Alice to Bob, is asymptotically secure against all types of individual and collective attacks. We then investigate modifications to that protocol leading to greater secret-key rates and to security against coherent attacks. In other words, we show an unconditional secure quantum key distribution protocol that does not need non-orthogonal quantum states to encode the bits of the secret ke…

相位编码连续变量量子密码系统的单光子检测攻击

Single-photon-detection attack on the phase-coding continuous-variable quantum cryptography

使用零差检测和弱相干态的相位编码量子密码方案[Hirano等人，Phys.Rev.A68，042331（2003）]从实验方面提供了最简单的连续变量量子密钥分发方案。然而，实际系统的固有损耗不仅会增加误码率，而且会影响最终密钥的安全性。在本文中，我们提出了一个单光子检测攻击，然后在某些参数制度的最终密钥的安全性将受到损害。我们的研究结果表明，Eve引起的BER可以低于固有的BER引起的系统的损失在某些参数制度。此外，我们的攻击给出了该方案的最大通信距离给定的实验参数。

基于位置的容损量子密码

Loss-tolerant position-based quantum cryptography

基于位置的量子密码（PBQC）允许一方使用其地理位置作为其唯一的凭证来实现各种密码协议。这样的协议可能会导致在实践中的重要应用。虽然已经证明，任何PBQC协议是可破的，如果对手预先共享一个任意大的纠缠态，在有界量子存储模型中的PBQC的安全性仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，我们研究了各种PBQC协议的性能在一个有损信道的假设下，没有纠缠是预先共享的对手。通过引入诱饵态的思想，我们证明了在本征量子误码率为1%的条件下，利用弱相干源和真实单光子探测器实现的扩展BB84型PBQC协议可以容忍13 dB的总损耗（包括信道损耗和探测效率）.我们还研究了几个连续变量PBQC协议，并表明，他们遭受3 dB的损失限制。