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Abstract
School of Science and State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
Reference frame independent and measurement device independent quantum key distribution (RFI-MDI-QKD) has the advantages of being immune to detector side loopholes and misalignment of the reference frame. However, several former related research works are based on the unrealistic assumption of perfect source preparation. In this paper, we merge a loss-tolerant method into RFI-MDI-QKD to consider source flaws into key rate estimation and compare it with quantum coin method. Based on a reliable experimental scheme, the joint influence of both source flaws and reference frame misalignment is discussed with consideration of the finite-key effect. The results show that the loss-tolerant RFI-MDI-QKD protocol can reach longer key rate performance while considering the existence of source flaws in a real-world implementation.
quantum key distribution source flaw measurement device independence Chinese Optics Letters
2022, 20(9): 092701
1 南瑞集团有限公司 (国网电力科学研究院有限公司), 江苏 南京 211106
2 南京南瑞信息通信科技有限公司, 江苏 南京 211106
3 国家电网有限公司信息通信技术分公司, 北京 100761
4 北京邮电大学理学院, 北京 100876
因参考系无关的量子密钥分发 (RFI-QKD) 协议可以使量子密钥 分发 (QKD) 系统在没有参考系校准的情况下获得理想的密钥率和传输距离, 所以引起了广泛的关注。提出了一种基于波分复用 (WDM) 技术的 RFI-QKD 协议。在该协议中, 发送方 Alice 制备多路不同波长的信 号, 利用 WDM 技术传递给接收方 Bob。Bob 在接收到光脉冲后, 利用波分解复用器将不同波长的信号分开后测量, 并结合诱骗态计算最终的安全密钥率。仿真结果表明: 基于 WDM RFI-QKD 的密钥生成率受到复用路数与传输距离的影响, 随着复用路数的增加而增加, 因此运用 WDM 技术是提高密钥率的一个有效方法。
量子通信 波分复用 参考系无关 量子密钥分发 quantum communication wavelength division multiplexing reference-frame-independent quantum key distribution
为推进量子通讯平台的自动化,对量子密钥分发(QKD)层的软件部分进行了设计研究。 基于实验操作,通过编写对初学者友好的可视界面将实验流程封装起来,降低了对使用者编程水平的要求。 平台中的实验光路控制主要分为MFC, Labview及FPGA三部分。三者协同合作实现了集控制、扫描、判断于 一身的相位自扫描。基于所设计光路及软件搭建了量子通讯过程自动化操作平台,并实验证明了扫描的稳定性。
量子通信 量子密钥分发 光路控制 软件控制 quantum communication quantum key distribution optical path control software control
