針對(duì)主動(dòng)誘騙態(tài)方案可能引入邊信息的缺點(diǎn),通過結(jié)合旋轉(zhuǎn)不變態(tài),研究了基于標(biāo)記配對(duì)相干態(tài)和脈沖位置調(diào)制的被動(dòng)誘騙態(tài)測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配（MDI-QKD）協(xié)議。比較了傳統(tǒng)MDI-QKD協(xié)議、基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD協(xié)議和具有不同幀長的基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD協(xié)議的性能優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明,引入旋轉(zhuǎn)不變態(tài)和脈沖位置調(diào)制可以提高密鑰生成率和安全傳輸距離。隨著幀長的增加,協(xié)議的性能得以改善。因此,在沒有強(qiáng)度調(diào)制的情況下,該協(xié)議避免了光源側(cè)信道的影響,密鑰生成率較高。 

【文章來源】：中國激光. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

基于HPCS和PPM的MDI-QKD原理圖

由圖2可以看出,在基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案中,e11的上界明顯低于傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案。這是因?yàn)閝玻片使傳輸過程中的線偏振基轉(zhuǎn)變成具有旋轉(zhuǎn)不變性的圓偏振基,可以解決由偏振編碼或相位編碼引起的基相關(guān)缺陷問題,從而降低系統(tǒng)的誤碼率。此外,在基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案中加入PPM技術(shù)可以進(jìn)一步降低系統(tǒng)的誤碼率。隨著幀長M的增加,系統(tǒng)的誤碼率降低。圖3 安全傳輸距離與密鑰生成率的關(guān)系

圖2 安全傳輸距離與誤碼率的關(guān)系由圖3可以看出,基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的密鑰生成率曲線位于傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的密鑰生成率曲線的上方,這表明在相同的安全傳輸距離下,基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的密鑰生成率較高。這是因?yàn)樵诰�偏振基進(jìn)入信道傳輸前添加了兩個(gè)q玻片,將線偏振基轉(zhuǎn)變成圓偏振基,而圓偏振基在傳輸過程中為旋轉(zhuǎn)不變態(tài),在Charlie對(duì)接收到的脈沖執(zhí)行貝爾態(tài)測量前,再運(yùn)用q玻片把圓偏振基還原成線偏振基,降低了偏振旋轉(zhuǎn)在信道傳輸過程中造成的誤碼率。在安全密鑰生成率和安全傳輸距離兩方面,本文提出的方案優(yōu)于傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案和基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案。在相同的安全傳輸距離下,具有不同幀長M且基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的密鑰生成率較傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案和基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案有所提高。在安全傳輸距離方面,當(dāng)條件相同時(shí),具有不同幀長M且基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的安全傳輸距離最大達(dá)到了350 km,而傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案和基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案的安全傳輸距離小于300 km。換句話說,與傳統(tǒng)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案和基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案相比,具有不同幀長M且基于旋轉(zhuǎn)不變態(tài)的被動(dòng)誘騙態(tài)MDI-QKD方案將通信距離延長了50 km,這是由于PPM編碼技術(shù)增加了單光子攜帶的信息含量。隨著幀長M的增加,密鑰生成率和安全傳輸距離都得到了提高。例如,當(dāng)M=8時(shí),最大傳輸距離超過350 km。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2934093