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题名基于时间仓复用的高维量子密钥分发及应用
被引量：3
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作者
杨宇光
刘冰心
徐光宝
姜东焕
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机构
北京工业大学信息学部
山东科技大学计算机科学与技术学院
山东科技大学数学与系统科学学院
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出处
《信息网络安全》
CSCD
北大核心
2024年第6期879-892,共14页
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基金
国家自然科学基金[62071015,62171264]
山东省自然科学基金[ZR2023MF080]。
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文摘
与二维量子密钥分发相比,高维量子密钥分发(High-Dimensional Quantum Key Distribution,HD-QKD)能够提供更高的密钥率并且可以容忍更多的噪声。然而,在量子通信中,对高维量子系统的操作限制了其实用性。文章基于时间仓复用提出了一种HD-QKD协议。首先,使用高维编码的单光子在通信双方的多对二维量子存储器(Quantum Memory,QM)之间创建可预报的并行纠缠;然后,通过对多对QM进行贝尔态测量,两个通信方可以检测窃听并获取密钥,无需额外的测量来检验安全性,这使得HD-QKD协议在成本和效率上都具有优势。此外,文章获得了实现最优密钥容量的条件,并讨论了HD-QKD协议的两个重要的密码学应用,即确定性安全的量子通信和量子保密查询。与现有方法相比,两者在效率上都有显著提高。综上所述,时间仓复用方法在解决密码学问题中具有强大能力。
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关键词
量子密钥分发
时间仓复用
高维编码
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Keywords
quantum key distribution
time-bin multiplexing
high-dimensional encoding
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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