测量设备无关量子密钥分发中的改进型诱骗态方法 被引量：1

1

作者 白峻林 尹华磊 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第6期926-936,共11页

测量设备无关量子密钥分发协议作为量子网络的候选组件之一,消除了探测端的所有漏洞,提升了系统安全性。目前的测量设备无关量子密钥分发协议采用非理想单光子源,并引入了诱骗态方法来提高密钥率。最近,一种整合在诱骗态方法中的数据后... 测量设备无关量子密钥分发协议作为量子网络的候选组件之一,消除了探测端的所有漏洞,提升了系统安全性。目前的测量设备无关量子密钥分发协议采用非理想单光子源,并引入了诱骗态方法来提高密钥率。最近,一种整合在诱骗态方法中的数据后处理方法双扫描法在统计波动方面表现出色。使用诱骗态方法估算单光子对成分时,引入双扫描法能获得更高的密钥率。然而,双扫描法需要耗时的优化过程。在此,文章提出了一种新颖的改进型诱骗态方法,以实现比原始诱骗态方法更好的性能,同时避免了类似双扫描法优化时间的出现。在文章所有的实验参数值模拟中,改进型诱骗态方法均比原始诱骗态方法的密钥率更高;相较于双扫描法,文章所提方法具有速度快、兼容性好的优点。 展开更多

关键词 量子密钥分发 测量设备无关 诱骗态方法

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基于波分复用技术的测量设备无关量子密钥分发 被引量：9

2

作者 毛钱萍 赵生妹 +2 位作者 王乐 钱陈辰 陈汉武 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期46-53,共8页

基于诱骗态MDI-QKD协议,提出了一种使用波分复用技术(WDM)的MDI-QKD协议。通信双方.Alice和Bob同时发送不同波长的多路信号,通过光复用器将多路信号合并,由单根光纤进行长距离传输。第三方Charlie通过光解复用器将多路合成信号分开,分... 基于诱骗态MDI-QKD协议,提出了一种使用波分复用技术(WDM)的MDI-QKD协议。通信双方.Alice和Bob同时发送不同波长的多路信号,通过光复用器将多路信号合并,由单根光纤进行长距离传输。第三方Charlie通过光解复用器将多路合成信号分开,分别对每一路进行贝尔态测量。理论分析结果表明协议的密钥生成率与传输距离、复用路数及平均光子数目有关;数值仿真结果表明在不增加系统传输设备的前提下,该协议极大提高了系统的密钥生成率。当传输距离为150 km,单路的密钥生成率为0.17 Mbps,20路、40路复用的密钥生成率分别可达3.34 Mbps、6.68 Mbps。 展开更多

关键词 量子光学 密钥生成率 波分复用 测量设备无关量子密钥分发

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应用诱骗态的光子轨道角动量测量设备无关量子密钥分发协议的研究 被引量：9

3

作者 颜龙 孙豪 赵生妹 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第11期1275-1278,共4页

轨道角动量作为量子信息的一种载体,可应用于测量设备无关量子密钥分发协议中,来消除发送端和接收端间的基校准。诱骗态技术可以消除量子密钥分发协议采用弱相干光源时易被分裂攻击的缺陷。本文将轨道角动量态、测量设备无关方案和诱骗... 轨道角动量作为量子信息的一种载体,可应用于测量设备无关量子密钥分发协议中,来消除发送端和接收端间的基校准。诱骗态技术可以消除量子密钥分发协议采用弱相干光源时易被分裂攻击的缺陷。本文将轨道角动量态、测量设备无关方案和诱骗态方案相结合,设计一种基于高效轨道角动量分离方法的诱骗态光子轨道角动量测量设备无关量子密钥分发协议方案,避免了极化方案中对极化基的依赖性缺陷,提高了密钥速率,本文给出了该方案密钥速率的理论推导,并分别对采用无限个诱骗态和两个诱骗态时该方案密钥速率进行了仿真。研究结果表明,在相同条件下,基于轨道角动量的MDI-QKD协议方案比极化方案密钥速率更高。 展开更多

关键词 轨道角动量 测量设备无关量子密钥分发 密钥生成速率 诱骗态

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实时跟踪补偿的OAM测量设备无关量子密钥分发 被引量：2

4

作者 何翼龙 郭邦红 《光通信技术》 北大核心 2019年第8期42-46,共5页

大气信道传输过程引入的畸变相位严重限制了基于自由空间的轨道角动量(OAM)量子密钥分发的安全传输距离,为了实现畸变相位的实时监测和补偿,基于自适应光学技术提出一种实时跟踪补偿的OAM编码的测量设备无关量子密钥分发(OAM-MDI-QKD)方... 大气信道传输过程引入的畸变相位严重限制了基于自由空间的轨道角动量(OAM)量子密钥分发的安全传输距离,为了实现畸变相位的实时监测和补偿,基于自适应光学技术提出一种实时跟踪补偿的OAM编码的测量设备无关量子密钥分发(OAM-MDI-QKD)方案.方案采用波前补偿和相位共轭,设计了双重补偿的自适应光学系统;采用单一光源的结构,解决了双光源的波长模式不匹配问题;利用OAM进行编码,解决了传统MDI-QKD的测量基参考系对不准问题.仿真结果表明:在信道损耗相同的情况下,本方案的损耗容错比传统的MDI-QKD方案高42 dB,比无补偿的OAM-MDI-QKD方案高2 dB. 展开更多

关键词 测量设备无关量子密钥分发 轨道角动量 自适应光学补偿 安全码率

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超过404km的测量设备无关量子密钥分发实验 被引量：3

5

作者 尹华磊 刘慧 陈腾云 《信息安全研究》 2017年第1期74-79,共6页

利用诱骗态方法的测量设备无关的量子密钥分发可以避免不完美单光子源和探测器损耗带来的安全漏洞威胁.在实际应用的量子密钥分发中,增加传输距离和提高安全成码率是一个中心任务.报道了关于利用最优化的四强度诱骗态方法来演示测量设... 利用诱骗态方法的测量设备无关的量子密钥分发可以避免不完美单光子源和探测器损耗带来的安全漏洞威胁.在实际应用的量子密钥分发中,增加传输距离和提高安全成码率是一个中心任务.报道了关于利用最优化的四强度诱骗态方法来演示测量设备无关的量子密钥分发MDIQKD的实验,其利用超低损耗光纤安全传输达到404 km,利用标准光纤安全传输达到311 km,在MDIQKD领域甚至所有类型的量子密钥分发中创造了新的安全传输记录.在相同实验条件下,传统BB84量子密钥分发协议即使利用完美的单光子源也不可能实现安全成码.该实验在证明和发展可行的长距离量子密钥分发取得了重要进步. 展开更多

关键词 量子密钥分发 测量设备无关 诱骗态方案 超低损耗光纤 无条件安全通信

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基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配 被引量：3

6

作者 周媛媛 徐华彬 +1 位作者 程康 王潋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期1-5,共5页

为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计... 为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计波动,分析了数据长度有限对方案性能的影响。数值仿真结果表明:基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案在安全传输距离和密钥生成效率上都优于现有基于弱相干态光源和预报单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案;在统计波动条件下,方案性能会随着数据长度的减少而降低,但即使数据长度减少到10^10,基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案的最大传输损耗容忍度仍可达36 dB,优于现有的其他方案。 展开更多

关键词 量子光学 测量设备无关量子密钥分配 标记配对相干态光源 统计波动

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大数定理的测量设备无关量子密钥分配统计波动分析

7

作者 崔树民 马丽华 +3 位作者 石磊 李云霞 姬一鸣 李铁飞 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第6期60-63,共4页

测量设备无关量子密钥分配方案可以移除所有的探测器侧信道漏洞,结合诱骗态方案实现绝对安全的量子密钥分配。本文采用大数定理对有限密钥长度测量设备无关量子密钥分配方案中单光子计数率和误码率的统计波动进行分析,并对密钥长度为N=1... 测量设备无关量子密钥分配方案可以移除所有的探测器侧信道漏洞,结合诱骗态方案实现绝对安全的量子密钥分配。本文采用大数定理对有限密钥长度测量设备无关量子密钥分配方案中单光子计数率和误码率的统计波动进行分析,并对密钥长度为N=106~1012的单光子计数率和密钥生成率进行仿真。仿真结果表明：在光纤中传输时,随着密钥长度的减小,安全传输距离由无限密钥长度下的300km分别下降到260km（N=1010）和75km（N=106）。在N=1012时,安全传输距离达到295km,接近理论极限值。 展开更多

关键词 量子密钥分配 测量设备无关 光子数分流攻击 统计波动

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测量设备无关量子密钥分配的综合参数估计

8

作者 王洪 马智 +1 位作者 江浩东 高明 《信息安全研究》 2015年第2期105-111,共7页

参数估计(单光子计数率与误码率)是影响诱骗态MDI-QKD(measurement device-independent quantum key distdbution)成码率的重要因素.利用综合估计的方法,研究采用自发参量下转换(spontaneous parametric down conversion,SPDC)源的MDI-... 参数估计(单光子计数率与误码率)是影响诱骗态MDI-QKD(measurement device-independent quantum key distdbution)成码率的重要因素.利用综合估计的方法,研究采用自发参量下转换(spontaneous parametric down conversion,SPDC)源的MDI-QKD参数估计问题.区别于已有的独立估计方法,从平均计数率和误码率方程组中得到参数解析式,然后充分考虑参数之间的关联性,将其作为一个整体函数进行分析.通过在闭区间内求函数最小值,给出了更紧的安全码率估计.该方法为进一步提升此类MDI-QKD协议的性能提供了思路. 展开更多

关键词 量子密钥分配 诱骗态 测量设备无关 自发参量下转换源 统计涨落

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有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配(英文) 被引量：1

9

作者 姬一鸣 庄茂录 +3 位作者 张贵新 陈爱萍 王丽 李文强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期63-67,共5页

由于探测器死时间的影响,当信号发送速率超过探测器的最大计数率时,将导致光子到达时不能成功进行探测,造成较高的误码率,影响密钥的安全。文中以BB84协议为例,分析了有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配方案的安全性,并对... 由于探测器死时间的影响,当信号发送速率超过探测器的最大计数率时,将导致光子到达时不能成功进行探测,造成较高的误码率,影响密钥的安全。文中以BB84协议为例,分析了有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配方案的安全性,并对最优传输速率进行了仿真。仿真结果表明:不考虑探测器死时间时,密钥筛选速率随着光子发送速率的增加而线性增加;考虑探测器死时间影响时,密钥筛选速率不再随着光子传输速率的增加而无限增加,筛选密钥曲线发生弯曲。在传输距离为100 km时,密钥的筛选速率和探测器死时间的关系接近2.1/10τ,最优传输速率与探测器死时间的关系接近3.3×10~5/τ。 展开更多

关键词 量子密钥分发 单光子探测 测量设备无关 探测器死时间 BB84协议

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有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配 被引量：1

10

作者 姬一鸣 庄茂录 +3 位作者 张贵新 陈爱萍 王丽 李文强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期55-59,共5页

由于探测器死时间的影响，当信号发送速率超过探测器的最大计数率时，将导致光子到达时不能成功进行探测，造成较高的误码率，影响密钥的安全。文中以BB84协议为例，分析了有限探测死时间的高速测量设备无关一量子密钥分配方案的安全性... 由于探测器死时间的影响，当信号发送速率超过探测器的最大计数率时，将导致光子到达时不能成功进行探测，造成较高的误码率，影响密钥的安全。文中以BB84协议为例，分析了有限探测死时间的高速测量设备无关一量子密钥分配方案的安全性，并对最优传输速率进行了仿真。仿真结果表明：不考虑探测器死时间时，密钥筛选速率随着光子发送速率的增加而线性增加；考虑探测器死时间影响时，密钥筛选速率不再随着光子传输速率的增加而无限增加，筛选密钥曲线发生弯曲。在传输距离为100km时。密钥的筛选速率和探测器死时间的关系接近2．1／10τ，最优传输速率与探测器死时间的关系接近3．3×10／τ。 展开更多

关键词 量子密钥分发 单光子探测 测量设备无关 探测器死时间 BB84协议

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上海微系统所超导单光子探测技术在量子通信应用中取得重要突破——成功实现200公里测量器件无关量子密钥分发

11

《信息网络安全》 2014年第12期95-95,共1页

由中科大潘建伟院士小组和中科院上海微系统所合作，利用超导实验室研发的高性能超导纳米线单光子探测（SNSPD）系统，在国际上首次实现了200公里级测量器件无关量子密钥分发（MDI—QKD），相关结果已于11月6日在《物理评论快报》正式发... 由中科大潘建伟院士小组和中科院上海微系统所合作，利用超导实验室研发的高性能超导纳米线单光子探测（SNSPD）系统，在国际上首次实现了200公里级测量器件无关量子密钥分发（MDI—QKD），相关结果已于11月6日在《物理评论快报》正式发表[PhysRevLett113（19），190501（2014）．]，并被选为EDITORS’SUGGESTION。欧洲物理学会下属网站《物理世界》（PhysicsWorld）也以“安全的量子通信传输到远距离（Secure Quantum CommunicationsGothe Distance）”为题，对其进行了报道。 展开更多

关键词 量子密钥分发 单光子探测 微系统 通信应用 超导 器件 测量 公里

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基于BP神经网络的测量设备无关协议参数预测 被引量：1

12

作者 周江平 周媛媛 +1 位作者 周学军 李洁琼 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期611-616,共6页

针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,... 针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,从而获得更好的实时性和更低的计算复杂度,随后与基于随机森林和XGBoost的方法进行了比较。仿真结果表明,BP神经网络预测所得各参数的均方误差数量级为10^(-6)或更小,由该参数计算所得密钥生成率与最优密钥生成率比值的均值为0.998 8,且该应用中BP神经网络相对随机森林和XGBoost具有更好的预测性能。 展开更多

关键词 量子光学 量子密钥分发 BP神经网络 参数优化 测量设备无关

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基于波分复用技术的参考系无关量子密钥分发 被引量：2

13

作者 冯宝 赵子岩 +4 位作者 贾玮 窦天琦 周芬 孙钟齐 马海强 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期346-353,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 量子通信 波分复用 参考系无关 量子密钥分发

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强度波动下参考系无关量子密钥分发对比研究 被引量：1

14

作者 杨舜禹 马海强 李振华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期838-845,共8页

为了探究参考系无关量子密钥分发(RFI-QKD)协议下不同光源应对光源强度波动的能力差异,提出了一种在非完美光源下参考系无关协议密钥率的理论分析计算方案。考虑常见的量子通信系统参数,通过计算机仿真模拟分析对比了量子密钥分发中常... 为了探究参考系无关量子密钥分发(RFI-QKD)协议下不同光源应对光源强度波动的能力差异,提出了一种在非完美光源下参考系无关协议密钥率的理论分析计算方案。考虑常见的量子通信系统参数,通过计算机仿真模拟分析对比了量子密钥分发中常用且易于获得的弱相干源(WCS)与可预报单光子源(HSPS)以及可预测相干光源(HPCS)在强度波动下的具体表现。结果表明:强度波动分析方案在参考系无关协议下具有可实现性,相比常用弱相干源,可预报单光子源和可预测相干光源在相同条件下具有更好的性能以及抵御强度波动缺陷的能力,其中可预测相干光源具有最佳密钥率和最大传输距离。 展开更多

关键词 量子光学 量子密钥分发 参考系无关 诱骗态 可预报单光子源 可预测相干光源

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新型设备无关量子密钥分配协议研究 被引量：2

15

作者 叶萌 徐立坤 +2 位作者 黄观金 李建辉 刘云 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期45-49,共5页

设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当... 设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当违反值大于经典值时才可以产生安全密钥。基于α-CHSH不等式,在比特翻转信道模型下研究了设备无关量子密钥分配协议安全性,并给出了安全密钥率与α-CHSH不等式违反值之间的关系。 展开更多

关键词 量子通信 设备无关 量子密钥分发 安全 协议 不等式

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设备无关量子密钥分配方案研究

16

作者 王潋 周媛媛 周学军 《光通信技术》 北大核心 2017年第8期55-58,共4页

分析了系列设备无关量子密钥分配方案——全设备无关、半设备无关、单边设备无关及测量设备无关四类量子密钥分配方案的工作原理,阐述了其发展现状,总结了各自的优点和缺陷,并结合实际系统对下一步量子密钥分配的研究提出了建议和展望。

关键词 量子密钥分配 设备无关 无条件安全性

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光纤信道压力作用下量子密钥分发误码率建模与仿真 被引量：4

17

作者 裴昌幸 韩宝彬 +2 位作者 赵楠 刘丹 阎毅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期422-424,共3页

采用半正定算子测量建立了光纤信道压力作用下的误码率分析模型.以熊猫型保偏光纤为例,用所建模型进行了数值分析.结果表明:相同作用角下,接收端误码随外界压力的增加呈上升趋势;相同压力下,除0和π/2外,接收端误码随着作用角度的增加... 采用半正定算子测量建立了光纤信道压力作用下的误码率分析模型.以熊猫型保偏光纤为例,用所建模型进行了数值分析.结果表明:相同作用角下,接收端误码随外界压力的增加呈上升趋势;相同压力下,除0和π/2外,接收端误码随着作用角度的增加而增加.在归一化力参量小于0.4或作用角小于π/12时,误码率小于5%. 展开更多

关键词 光纤信道 误码率 半正定算子测量 量子密钥分发

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基于测量设备无关协议的量子身份认证方案 被引量：4

18

作者 董颖娣 彭进业 +1 位作者 张晓博 张振龙 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期151-156,共6页

借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性,提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下,认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥,将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息,实现认证中心对认证方有效认... 借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性,提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下,认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥,将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息,实现认证中心对认证方有效认证,并更新共享密钥。分析协议性能显示,系统在不同攻击下认证过程是安全且有效的。 展开更多

关键词 量子身份认证 量子密钥分配 测量设备无关 贝尔态测量

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基于纠缠交换的量子密钥分发 被引量：2

19

作者 李文骞 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第8期19-22,共4页

为了提高量子密钥分发的效率,提出了一种基于纠缠交换的密钥分配方案。该方案无需交换经典信息且不要进行任何酉操作,通信双方通过纠缠交换并利用贝尔测量即可生成密钥;除去少量用于检测量子信道安全的量子位,其余量子位都可以用来生成... 为了提高量子密钥分发的效率,提出了一种基于纠缠交换的密钥分配方案。该方案无需交换经典信息且不要进行任何酉操作,通信双方通过纠缠交换并利用贝尔测量即可生成密钥;除去少量用于检测量子信道安全的量子位,其余量子位都可以用来生成密钥,且每两对纠缠粒子就可以生成密钥的两个比特位。利用Stinespring Dilation定理证明了该方案的安全性并给出了效率分析。 展开更多

关键词 量子通信 量子密钥分发 纠缠交换 贝尔测量

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基于Bell态与其纠缠性质的量子密钥分发 被引量：2

20

作者 冯志宏 谭晓青 梁翠 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第3期873-876,880,共5页

为了提高量子密钥分发的可行性、安全性和效率,在通信双方间通过构建经典信道和量子信道,提出了一种基于Bell态与其纠缠性质的量子密钥分发协议。该协议可行、安全、简单有效,通过严格的数学推导证明了窃听者不可能获取密钥而不被发现... 为了提高量子密钥分发的可行性、安全性和效率,在通信双方间通过构建经典信道和量子信道,提出了一种基于Bell态与其纠缠性质的量子密钥分发协议。该协议可行、安全、简单有效,通过严格的数学推导证明了窃听者不可能获取密钥而不被发现。此外,得出了该协议效率与安全的数学模型,并通过MATLAB仿真分析了协议效率与安全的关系。 展开更多

关键词 量子密钥分发 量子纠缠 Bell测量 效率与安全

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