發(fā)布時間：2021-07-10 07:37

　　研究雙路連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)議安全碼率在有限碼長效應(yīng)下的影響。使用中心極限定理和最大似然估計原理進行參數(shù)估計,重新計算符合實際情況的安全碼率。選擇適合的密鑰長度和調(diào)制方差,使得協(xié)議最優(yōu)化。模擬仿真合適參數(shù)使其安全性能接近無限碼長條件的安全性能,發(fā)現(xiàn)有限碼長效應(yīng)將使雙路連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)議安全性能下降。 

【文章來源】：通信技術(shù). 2020,53(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 雙路CV-QKD協(xié)議的PM方案

以上為雙路協(xié)議的PM過程。PM方案在實際中容易實現(xiàn)，但是比較難于進行安全性分析。在進行安全性分析時，通常使用等效的EB方案。雙路協(xié)議的EB方案如圖2所示，有兩個獨立的高斯糾纏克隆機，方差分別為W1和W2。圖2中箭頭旁邊的字母如B1表示箭頭處的模。ΓK是連續(xù)變量C-NOT門[9]。Bob用外差測量他的EPR對的一個模并把另一個模發(fā)給Alice。Alice對她的EPR對的一個模A1進行外差測量，并對從分束片TA出射的一個模進行零差測量，然后把從分束片TA出射的另一個模發(fā)給Bob。Bob對收到的模B2進行外差測量得到B2X和B2P，再通過兩個對稱變換ΓK把模B1P、B2P、B1X和B2X變換成模B5、B6、B3和B4。通過對模B4和B6的零差測量，可以得到xB和pB。最后，Bob通過得到的兩個數(shù)據(jù)進行參數(shù)估計、數(shù)據(jù)后處理、數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)和密鑰放大，得到最終的安全密鑰。有限碼長效應(yīng)下的安全碼率計算公式為[11-12]:

進行雙路CV-QKD協(xié)議在有限碼長效應(yīng)下的模擬仿真。仿真主要分為兩種情況，首先考慮只針對一條通信信道進行有限碼長效應(yīng)下的參數(shù)估計，并且為了便于模擬，只考慮兩個信道具有相同參數(shù)的情況，即T1=T2、ε1=ε2及K=1，在此前提下進行建模仿真，如圖3所示。其中，方塊線、十字線、三角線、星號線和直線分別對應(yīng)碼長為106、108、1010、1012以及無限碼長的仿真曲線。圖3為對一個信道進行參數(shù)估計情況下的有限碼長效應(yīng)對雙路CV-QKD協(xié)議安全碼率與安全傳輸距離關(guān)系的影響。其中，協(xié)調(diào)效率β=95%，信道過量噪聲ε1=ε2=0.2,TA=0.2,Alice和Bob的調(diào)制方差VA=VB=10，曲線從左至右分別為碼長N=106、108、1010、1012以及無限碼長。由圖3可知，碼長為N=106時的安全傳輸距離與N=102時的安全傳輸距離相差接近1倍；傳輸數(shù)據(jù)越長，安全傳輸距離越接近于無限碼長時的傳輸距離。


本文編號：3275490