Optical designs for realization of a set of schemes for quantum cryptography
在过去,已经提出并实验实现了几种量子密码方案。然而,即使随着量子技术的进步和对设计直接安全量子通信方案的兴趣的增加,这些加密方案的实验实现也不多。在本文中,我们已经提供了一套光学电路,这样的量子密码方案,这还没有通过修改我们的一些理论上提出的安全通信方案的实验实现。具体地,我们已经提出了用于实现基于两个单光子和一个纠缠态的受控量子对话方案的光学设计,并且随后减少了我们的光学设计以产生用于实现其他安全量子通信任务的更简单的设计,即,受控确定性安全量子通信、量子对话、量子安全直接通信、量子密钥协商和量子密钥分发。我们进一步提出了一种基于纠缠交换的确定性安全量子通信及其受控通信的光学设计。
2020-02-12 cs.CR physics.optics quant-ph
Quantum Cryptography
量子密码学是一种新的保密通信方法,它为自然法则的不可侵犯性提供了最终的安全保证。在本文中,我们将描述量子密码学的理论,其潜在的相关性和在洛斯阿拉莫斯的原型系统的发展,它利用单光子干涉的现象来执行量子密码学的光纤通信链路。
1995-04-04 quant-ph
Base Selection and Transmission Synchronization Algorithm in Quantum Cryptography
经典密码通信系统的一个致命弱点是,秘密通信只能在一个完全安全的通信信道上秘密地传递密钥之后才能发生。量子密钥分配利用了发生在亚原子水平上的某些现象,因此敌人试图获得密钥中的比特的任何尝试不仅失败,而且也会被检测到。本文提出了一种量子网络的基选择和传输同步算法(Base Selection and Transmission Synchronization,BSTS),它可以实现两台计算机之间的完全安全通信。
2009-09-07 cs.CR quant-ph
Quantum cryptography with continuous alphabet
提出了一种新的量子密码协议,该协议基于量子比特的所有量子态作为一种具有连续字母集的字母表。其有效性的计算和显示基本上高于其他已知的协议。
2003-04-04 quant-ph
On the Use of Quantum Entanglement in Secure Communications: A Survey
量子计算和量子通信是计算和通信领域令人兴奋的新前沿。事实上,美国、中国和欧盟政府对这些新技术的大规模投资并不是秘密,而是基于这些技术在通信、计算和安全方面的革命性潜力。除了几个现场试验和英雄实验,一些公司,如谷歌和IBM正在积极致力于这些领域,有些已经报告了令人印象深刻的演示在过去几年。虽然有人怀疑量子密码术是否最终会取代经典密码术,但量子计算的出现可能需要使用量子密码术作为安全通信的最终前沿。这是因为,随着量子计算机所展示的惊人速度,在未来十年左右,破解密钥可能不再是一项艰巨的任务。因此,量子密码学作为安全通信的最终前沿可能不是一个牵强的想法。众所周知,海森堡测不准原理本质上是物理学和量子力学中的一个“否定结果”。事实证明,海森堡的不确定性原理,量子力学中最有趣的结果之一,可能是量子密码学或量子纠缠安全通信最终前沿背后的理论基础和主要科学原理。
2020-03-17 cs.CR quant-ph
Double entanglement and quantum cryptography
我们提出了一种基于双光子的量子传输,双光子在偏振和相位上都是双纠缠的。这个方案在量子密码学中找到了一个自然的应用,我们证明了最终的窃听者在窃取相同的信息时,必然会在量子通信中引入比单个纠缠双光子通信更大的错误。
2001-07-23 quant-ph
Implementation of Secure Quantum Protocol using Multiple Photons for Communication
本文介绍了一种用于云中服务器之间安全通信的量子密码协议的实现。随着计算能力的增加,基于计算复杂性的经典密码学和密钥管理方案变得越来越容易受到暴力攻击和密码分析攻击。目前量子密码学的实现基于BB84协议,该协议容易受到实际激光源发射的多个光子的虹吸攻击。三阶段协议,其实现在本文中描述,是从传统的做法出发,它消除了一些已知的漏洞,目前实现的量子密码。本文提出了一种在自由空间中实现三阶段量子通信协议的方法。据作者所知,这是量子协议的第一个实现,其中多个光子可以用于安全通信。
2012-08-30 cs.CR quant-ph
Continuous variable quantum cryptography
提出利用连续波光束的小相位和振幅调制携带密钥信息,并借助EPR型关联实现量子保护的连续变量量子密码方案。
1999-07-22 quant-ph
Coherent State Distinguishability in Continuous Variable Quantum Cryptography
在连续变量量子密码学的背景下,我们使用错误概率作为两个纯对称相干态和两个混合对称相干态之间的可互换性的度量。我们证明了两个混合对称相干态(其中各个分量具有相同的实部)不会比两个纯相干态给窃听者更多的信息。
2007-03-15 quant-ph
Intensity and State Estimation in Quantum Cryptography
本文介绍了如何通信方可以采用强度和状态估计来检测窃听者是否已虹吸和注入光子在接收到的通信。这在基于光子偏振的随机旋转的量子密码学中是相关的。
2013-02-07 cs.CR quant-ph
Cryptography: Classical versus Post-Quantum
本综述探讨了后量子密码学相较于经典密码学的优势,论述了多种后量子密码学技术,并指出部署抗量子密码系统是未来安全通信的趋势,对保障后量子时代敏感信息安全至关重要。
2024-02-16 cs.CR quant-ph
Quantum cryptography
这是CRC出版社将于2011/2012年出版的《信息安全的多学科介绍》一书中关于量子密码学的一章。本章旨在向信息和通信技术专业的本科生和继续教育学生介绍这一专题。
2011-08-08 cs.CR quant-ph
Optimality of Gaussian Attacks in Continuous Variable Quantum Cryptography
分析了连续变量系统中高斯调制量子密钥分发协议族的渐近安全性。我们证明了高斯酉攻击是最佳的所有考虑的关键率的界限时,所涉及的规范变量的第一和第二动量是已知的诚实的当事人。
2006-08-03 quant-ph
Exponential separations for one-way quantum communication complexity, with applications to cryptography
我们给出了一个部分布尔函数的单向量子和经典通信协议之间的指数分离(布尔隐藏匹配问题的Bar-Yossef等人的变种)。在此之前,这种指数分离只适用于关系型问题。通信问题对应于针对关于其随机源的少量\emph{quantum}信息而失败的\emph{strong extractor}。我们的证明使用Kahn,Kalai和Linial的傅立叶系数不等式。我们也给出了这种分离的一些应用。特别是,我们表明,有隐私放大计划,是安全的对经典的对手,但不是对量子对手,我们给出了第一个例子的密钥扩展方案的模型中的有界存储密码是安全的对经典的内存有界的对手,但不是对量子的。
2008-02-13 quant-ph
Implementation of continuous variable quantum cryptography in optical fibres using a go-&-return configuration
我们演示了一个实现的量子密钥分发与连续变量的基础上去&返回配置的距离可达14公里。这种配置导致偏振和相位波动的自补偿。我们观察到我们的设置在许多小时内保持高度稳定。
2005-11-11 quant-ph
Security of Continuous-variable quantum cryptography using coherent states: Decline of postselection advantage
研究了正交多余噪声环境下相干态连续变量量子密钥分发(QKD)的安全性。我们考虑一个窃听攻击,使用线性放大器和分束器。这种攻击将分束攻击和拦截重发攻击(经典的隐形传态攻击)联系起来。我们还展示了后选择如何在一个现实的渠道失去其效率。
2005-06-23 quant-ph
A practical limitation for continuous-variable quantum cryptography using coherent states
在这封信中,首先,我们研究了一个具有后选择过程的连续变量量子密码方案对单个光束分裂攻击的安全性。结果表明,该方案可以安全的传输损失存在由于后选择。其次,我们考虑到正交分布上的高斯噪声,给出了一个利用相干态的连续变量量子密码系统的损失极限。由于多余的噪声减少的损失机制,一个现实的拦截重发攻击,使一个高斯混合的相干态给出了一个损失限制在任何多余的高斯噪声的存在。
2004-03-16 quant-ph
Addressable optical key distribution for unconditionally secured cryptography using phase-controlled quantum superposition
基于与经典光学系统兼容的无检测环孔光子密钥分配(PKD),提出了一种适用于光纤通信网络的无条件安全密码学的光学密钥分配(OKD)协议。OKD的无条件安全性在于每个通道的成对线之间的量子叠加。OKD中的连续相位基可用于网络中的一次一密光密码,其网络地址容量取决于OKD对信道噪声的鲁棒性。
2018-11-21 quant-ph
Missing data outside the detector range: application to continuous variable entanglement verification and quantum cryptography
在连续变量量子信息处理中,检测器必须是粗粒度的并且是有限范围的。我们讨论了如何特别是后者的功能是一个错误,可能很容易导致过于乐观的估计纠缠和安全性,当错过的数据外的检测器范围被忽略。我们表明,熵可分性或安全标准是更优越的方差为基础的标准,以减轻这种错误的负面影响。
2013-02-20 quant-ph
Quantum Cryptography Using Einstein-Podolsky-Rosen Correlations of Continuous Variables
利用连续亮光束的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)关联,实现了具有预定密钥的量子密码学。两个EPR相关波束中只有一个被发射,信号被调制在正交相位和幅度上,另一个被授权接收器保留。调制的小信号完全淹没在信号光束的大量子噪声中,因此除了授权的接收器之外没有人可以解码信号。该方案具有非理想量子关联的可用性、高传输和检测效率以及量子力学提供的安全性等优点。
2002-04-19 quant-ph
Security of Continuous Variable Quantum Cryptography
讨论了一种利用连续波光束的微小相位和振幅调制来携带密钥信息的量子密钥分发方案。EPR型关联的存在提供了量子保护。我们确定通用的限制之间的预期接收器(鲍勃)和任何窃听者(夏娃)的共享信息的水平,并使用它来进行一般的安全评估。我们认为隐形传态是一种最佳的窃听技术。
2000-07-09 quant-ph
Quantum Cryptography: Quantum Key Distribution, a Non-technical Approach
随着量子计算机的快速发展,目前安全的加密协议可能不会保持这种状态。量子力学提供了创建固有安全通信通道的方法,该通道受到物理定律的保护,而不是某些数学问题的计算难度。本文是对量子密钥分发的非技术性概述,量子密钥分发是量子密码学最著名的应用之一,是一种准备直接利用量子力学定律的密码学。
2022-11-09 cs.IT math.IT physics.pop-ph
Raw-data attacks in quantum cryptography with partial tomography
我们考虑量子密码学的BB84协议的一个变体,断层扫描不完全协议的原型,其中密钥是由单向通信而不是通常的双向通信生成的。我们的分析得到了数值证据的支持,分别在10%和6.15%的量子比特错误率下建立了对原始数据和生成的密钥进行窃听攻击的阈值。这两个阈值都低于标准BB84协议中的无条件安全阈值。
2006-09-22 quant-ph
Asymmetric Cryptography with Physical Unclonable Keys
安全通信在现代社会中至关重要。非对称加密方法,如广泛使用的RSA方法,允许在没有共享密钥的各方之间安全地交换信息。然而,现有的非对称密码方案依赖于未经证明的数学假设的安全性。此外,在它们的实现中使用的数字密钥容易被复制,这可能会被忽视。在这里,我们介绍了一种安全的通信方法,克服了这两个限制,采用物理不可克隆密钥(PUK)。使用在不透明散射材料中实现的光学PUK并采用现成的设备,我们以纠错的方式传输消息。信息以少光子波包的模式化波前形式传输,仅用接收器的PUK就可以成功解密。PUK使能非对称通信(PEAC)的安全性不是基于任何存储的秘密,而是基于区分不同的少光子波前的难度。
2018-02-21 physics.optics quant-ph
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。
2002-04-22 quant-ph
Man-in-the-Middle Attacks Targeting Quantum Cryptography
Chunghwa Telecom Laboratories(中華電信實驗室)
针对现有量子密钥分发(QKD)协议在特定条件下的漏洞,本研究提出两类中间人(MITM)攻击技术并通过案例验证其风险,同时给出应对策略与安全增强方法,为安全量子通信系统部署提供参考。
2025-02-01 cs.CR quant-ph
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。
2002-08-19 quant-ph
Quantum cryptography with a predetermined key, using continuous variable Einstein-Podolsky-Rosen correlations
EPR在其1935年的原始悖论中讨论的连续变量的相关性存在于两个空间分离的场的正交相位振幅中。这些相关性在1992年被实验报道。我们建议在量子密码学中使用这种EPR光束,以高效率的方式传输消息,使得接收者和发送者可以稍后确定是否发生了窃听。新提议的优点在于可以传输一个相当安全但预先确定的密钥。这将允许在存在有损信道的情况下长距离中继加密密钥。
2001-01-12 quant-ph
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。
2008-12-02 physics.optics quant-ph
Practical quantum cryptography for secure free-space communications
量子密码学是一种新兴技术,其中双方可以使用光的量子态的传输来同时生成共享的秘密密码密钥材料。这些传输的安全性是基于量子力学定律的不可侵犯性和信息理论上安全的后处理方法。由于海森堡的不确定原理,对手既不能成功地窃听量子传输,也不能逃避检测。在本文中,我们描述了量子密码学的理论,以及我们的实验性自由空间系统的最新结果,我们首次证明了在日光下通过点对点室外大气路径生成量子密钥的可行性。我们实现了0.5 km的传输距离,这仅受测试范围长度的限制。我们的研究结果提供了强有力的证据,证明加密密钥材料可以在地面站和卫星之间(或两颗卫星之间)按需生成,允许卫星在轨道上安全地重新加密。我们提出了一个可行性分析的表面到卫星的量子密钥生成。
1999-05-04 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
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。
2003-11-03 quant-ph
A Quick Glance at Quantum Cryptography
最近,量子力学原理在密码学中的应用为保密通信开辟了一个新的领域。作为这些新发展的结果,现在有可能构造这样的密码通信系统,即,如果发生未授权的窃听,则该密码通信系统检测到未授权的窃听,并且如果不发生窃听,则该密码通信系统给出没有窃听的保证。目录P3.量子密码学之前的密码系统。量子密码学P10的序言。BB84无噪声量子密码协议P16.带噪声P19的BB84量子密码协议B92量子密码协议P21. EPR量子密码协议P25.其他协议P25.紧急降落策略和应对措施P26。结论P29.附录A.无克隆定理P30.附录B.证明不可检测的窃听者不能从B92协议P31中获得任何信息。附录C.量子力学罗塞塔石碑的一部分P44.引用
1998-11-23 cs.CR quant-ph
From Fundamental Dynamics to Applied Cryptography: Studies on the Quantum Speed Limit and Fully Passive Quantum Key Distribution
The University of Hong Kong(香港大学)
本文研究了量子信息处理的两个前沿领域:动态演变的基本物理限制和安全量子通信网络的实用实现。
2026-05-17 quant-ph
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。
2014-05-27 quant-ph
Quantum-Resistant Networks Using Post-Quantum Cryptography
本文提出一种抗量子网络架构,利用后量子密码技术保障经典通信安全,同时支持基于纠缠的量子通道通信,通过持续监控和异构基础设施协调提升整体安全性。
2025-10-28 cs.AI cs.CR quant-ph
Nonlocal Games Through Communication Complexity and Quantum Cryptography
Université de Toulouse(图卢兹大学);Institut de Mathématiques de Toulouse(图卢兹数学研究所);INRIA(法国国家信息与自动化研究所);National University of Singapore(新加坡国立大学);Télécom Paris(巴黎电信学院);LPT, Université de Toulouse(图卢兹大学理论物理实验室);CNRS(法国国家科学研究中心);Université d'Ottawa(渥太华大学)
本论文通过通信复杂性区分量子与非信号关联,并基于Clifford代数提出普通模型下的不可克隆加密方案,分别用平方和与NPA层级证明其安全性。
2025-10-10 math-ph math.CO math.MP
A Three-Stage Quantum Cryptography Protocol
我们提出了一个三阶段的量子密码协议,保证安全性,其中每一方使用自己的秘密密钥。与BB84协议不同,量子比特只在一个方向上传输,然后交换经典信息,所提出的协议中的通信在每个阶段都保持量子。还描述了密钥分配的相关系统。
2005-03-02 cs.CR quant-ph
Exponential Advantage of Multipartite Entanglement over Quantum Communication with Applications to Bounded-Storage Cryptography
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);QuSoft, CWI and University of Amsterdam(QuSoft、CWI和阿姆斯特丹大学)
该研究确立了多体纠缠相较无预共享纠缠的量子通信的指数优势,构造了双源随机数提取器,在受限存储密码学中实现了纠缠与无纠缠量子侧信息的指数分离。
2026-07-31 quant-ph
Quantum Cryptography: an overview of Quantum Key Distribution
本章概述量子密钥分发领域,回顾BB84协议发展历程,并介绍连续变量与设备无关协议,旨在利用现有技术并减少对实验装置的依赖,实现安全通信。
2024-11-06 cs.CR quant-ph
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。
2012-06-06 quant-ph
Quantum cryptography over non-Markovian channels
分析了非马尔可夫信道影响下的一组量子保密通信方案。通过与相应的马尔可夫情形的比较,可以看出,所有这些方案的平均保真度可以保持相对较长的时间。讨论了非马尔可夫噪声对量子保密直接通信、确定性保密量子通信及其受控通信、量子对话、量子密钥分发、量子密钥协商等方面的影响。已经被广泛调查。具体地说,控制量子对话(CQD)的方案进行了分析,阻尼,移相和去极化的非马尔可夫信道,随后,这些非马尔可夫信道的影响,对其他方案的安全量子通信的CQD得到的结果推导。阻尼非马尔可夫信道的原因,在保真度的周期性复苏,而保真度观察到持续的影响下的失相非马尔可夫信道。去极化信道以及这里讨论的其他非马尔可夫信道表明,在噪声环境下获得的平均保真度取决于量子系统与其周围环境之间的耦合强度以及特定方案中涉及的量子通信的轮数。
2016-08-22 quant-ph
Continuous-variable quantum cryptography with an untrusted relay: Detailed security analysis of the symmetric configuration
我们考虑Pirandola等人的连续变量协议[Nature Photonics 9,397-402(2015),也参见arXiv. 1312.4104],其中通过测量不可信的中继来建立秘密密钥。在这个网络协议中,两个授权方通过不安全的量子链路连接到一个不可信的中继。秘密相关产生的连续变量贝尔检测上执行传入的相干态。在目前的工作中,我们提供了一个详细的研究对称配置,中继是中间的各方。我们分析了对称窃听策略对量子链路明确表明,在固定的transmittance和热噪声,双模相干攻击是最佳的,明显优于基于独立纠缠克隆的单模集体攻击。这种优势表现在安全阈值和密钥速率两个方面。
2015-06-18 physics.optics quant-ph
Continuous-variable quantum cryptography with discrete alphabets: Composable security under collective Gaussian attacks
我们考虑离散字母编码的连续变量量子密钥分发。特别是,我们研究的协议中的信息被编码在相位的位移相干(或热)状态,即使结果可以直接扩展到任何协议的基础上有限星座的位移高斯状态。在这种情况下,我们提供了一个可组合的安全分析,在有限大小的制度假设现实的,但限制性的集体高斯攻击的假设。在这个假设下,我们可以有效地估计信道的参数,通过极大似然估计和限制在最终的密钥速率相应的误差。
2021-01-15 physics.data-an quant-ph
A security proof of quantum cryptography based entirely on entanglement purification
我们给出了一个证明,纠缠净化,即使有噪音的设备,是足以解开窃听者(夏娃)的通信信道。在安全机制中,净化过程将整体初始状态分解为Alice和Bob的张量积状态,另一边是Eve,从而在Alice和Bob之间建立了一个完全私密的,尽管有噪声的量子通信信道。安全制度被发现符合所有实际目的的净化制度的双向递归协议。这使得双向纠缠纯化协议成为量子中继器的重要组成部分,成为安全的长距离量子密码学的有效工具。
2001-11-12 quant-ph
Practical Quantum Cryptography: the Q-KeyMaker
在未来几年内,数据传输连接将成为城市、企业和公共管理部门之间的主要通信工具之一。随着这些系统和信息网的连通性得到加强,它们现在更容易受到攻击,新的安全问题正在出现。量子量子密钥分发(QKD)技术已经成熟,可以提高通信网络的安全性。在本文中,我们提出了由Selex-SI设计和实现的QKD网络,并概述了所获得的结果。
2011-04-13 quant-ph
Cybersecurity in Critical Infrastructures: A Post-Quantum Cryptography Perspective
本文从后量子密码学视角分析关键基础设施面临的网络安全挑战,阐述OT环境与IT环境的差异及量子计算对经典密码协议的威胁,并探讨PQC协议在工业环境中的集成问题。
2024-06-11 cs.CR quant-ph
Network-Centric Quantum Communications with Application to Critical Infrastructure Protection
以网络为中心的量子通信(NQC)-一种新的,可扩展的量子密码学的实例,提供密钥管理与光网络中的轻量级加密,认证和数字签名的前向安全-简要介绍。利用集成光子学量子通信组件(称为QKarD)的多节点实验测试台的结果包括:量子识别;可验证的量子秘密共享;多方认证密钥建立,包括组密钥;以及单光纤量子安全通信,可用作现有光纤安装的安全改造/升级。NQC满足具有挑战性的同时延迟和电网控制通信的安全要求,这不能满足不妥协使用传统的密码学的演示。
2013-05-01 cs.CR quant-ph
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。
2017-09-11 quant-ph
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。
2001-09-25 quant-ph
Terahertz Quantum Cryptography
对于无线通信系统的需求,公知的经验规则是Edholm带宽定律。报告指出,无线短距离通信对带宽的需求每18个月翻一番。随着对带宽需求的增长和无线系统小区尺寸的减小,太赫兹(THz)通信系统在现代应用中预计将变得越来越重要。随着这种期望的出现,需要以最好的方式保护用户的隐私和安全。考虑到这一点,我们表明,量子密钥分发可以在太赫兹制度,我们得出了相关的秘密密钥率对现实的集体攻击。在扩展的太赫兹范围内(从0.1到50太赫兹),我们发现,低于1太赫兹,主要的不利因素是热噪声,而在较高的频率,它是大气吸收。我们的研究结果表明,高速率太赫兹量子密码术是可能的,从几米使用直接和解,约220米通过反向和解的距离。我们还给出了一个具体的例子,可以用来实现我们的太赫兹量子密钥分发方案的物理硬件和架构。
2020-04-02 cond-mat.other physics.optics quant-ph
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。
2013-05-26 quant-ph
Continuous Variable Quantum Cryptography -- Discussion of Various Realisations with Qudits
本文将Heid和Luetkenhaus(2006)提出的连续变量量子密钥分发方案推广到具有无噪声但有损耗的量子信道的量子密钥分发方案。使用后选择方法。在直接和反向对账方法中,在存在丢失的情况下计算秘密密钥速率。在反向和解的情况下,秘密密钥率随着维数的增加而增加,在直接和解的情况下,结果是相反的。讨论了优化振幅的几种方法。在下一步中,所使用的状态被推广到压缩状态。再次计算秘密密钥速率。最后一部分是用双零差检测代替单零差测量。大多数结果是分析性的,如果制备对称性保持不变,则允许进一步处理。
2009-03-11 quant-ph
KCQ: A New Approach to Quantum Cryptography I. General Principles and Key Generation
基于经典信息传输的量子探测和通信理论,提出了一种新的量子密码学方法--量子噪声中的密钥通信(KCQ)。通过使用确定针对不同数据比特序列生成的量子态的共享密钥,用户可以采用相应的最佳量子测量来解码数据。这给予它们比在进行她的量子测量时不知道密钥的攻击者更好的错误性能,并且可以从所得到的优点获得新密钥的整体生成。这一原则在一个具体的量子比特系统的操作中得到了说明。将给出整个方法的一般信息理论描述,并与特定协议所需的检测/编码描述进行对比。
2004-07-30 quant-ph