【摘要】：針對傳統(tǒng)量子密鑰分配協(xié)議使用非理想單光子源會帶來密鑰生成率過低的問題,對光源進(jìn)行優(yōu)化,以奇相干光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)弱相干光源,提出了基于奇相干光源非對稱信道的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配協(xié)議。在奇相干光源下,對比了對稱信道和非對稱信道測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配協(xié)議的性能優(yōu)劣。分析了該協(xié)議中密鑰生成率、單邊效率與信道損耗之間的關(guān)系。仿真結(jié)果表明,奇相干光源的引入彌補(bǔ)了傳統(tǒng)光源的不足,多光子數(shù)大大減少。隨著信道損耗的增加,密鑰生成率降低,但非對稱信道的性能仍高于對稱信道的。
【圖文】：

逐漸減少直至趨于穩(wěn)定，但是曲線σ＝１．０的值始終小于曲線σ＝０．１的值，即對稱信道的平均光子數(shù)始終少于非對稱信道的平均光子數(shù)，且下降速度比后者快。當(dāng)信道損耗為０時，即理想非對稱信道條件下，曲線σ＝０．１的平均光子數(shù)趨于１．０８，與理想單光子源的平均光子數(shù)差值較小，這表示在平均光子數(shù)上，非對稱信道的性能較好。圖２平均光子數(shù)與信道損耗之間的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｖｅｒａｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐｈｏｔｏｎｓａｎｄｃｈａｎｎｅｌｌｏｓｓ圖３為單邊效率與傳輸損耗之間的關(guān)系曲線，從中可以看出，隨著信道損耗的增加，三條曲線均呈現(xiàn)下降趨勢。并且，對稱信道的σ＝１．０曲線居中。當(dāng)為非對稱信道時，Ａｌｉｃｅ的單邊效率高于Ｂｏｂ的單邊效率，即通信雙方中距離第三方較近的那一方的單邊效率較高。圖３單邊效率與傳輸損耗之間的關(guān)系Ｆｉｇ．３Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｉｎｇｌｅ－ｓｉｄｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓ密鑰生成率與傳輸損耗之間的關(guān)系曲線如圖４所示，從中可以看出，隨著信道損耗的增加，，非對稱信道與對稱信道的密鑰生成率都逐漸下降，雖然起點相同，但是σ∈（０，１）所表示的非對稱信道的密鑰生成率Ｒ的值始終大于σ＝１．０所表示的對稱信道的密鑰生成率，且當(dāng)σ＝０．１時，信道的性能最好。圖４密鑰生成率與傳輸損耗之間的關(guān)系Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｋｅｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓ０６２７００１－５

ｄｃｈａｎｎｅｌｌｏｓｓ圖３為單邊效率與傳輸損耗之間的關(guān)系曲線，從中可以看出，隨著信道損耗的增加，三條曲線均呈現(xiàn)下降趨勢。并且，對稱信道的σ＝１．０曲線居中。當(dāng)為非對稱信道時，Ａｌｉｃｅ的單邊效率高于Ｂｏｂ的單邊效率，即通信雙方中距離第三方較近的那一方的單邊效率較高。圖３單邊效率與傳輸損耗之間的關(guān)系Ｆｉｇ．３Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｉｎｇｌｅ－ｓｉｄｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓ密鑰生成率與傳輸損耗之間的關(guān)系曲線如圖４所示，從中可以看出，隨著信道損耗的增加，非對稱信道與對稱信道的密鑰生成率都逐漸下降，雖然起點相同，但是σ∈（０，１）所表示的非對稱信道的密鑰生成率Ｒ的值始終大于σ＝１．０所表示的對稱信道的密鑰生成率，且當(dāng)σ＝０．１時，信道的性能最好。圖４密鑰生成率與傳輸損耗之間的關(guān)系Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｋｅｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓ０６２７００１－５
【作者單位】： 西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61472472)
【分類號】：O413;TN918.4

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本文編號：2537310