基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案！.PDFVIP

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 % $ ##2 $ ， ， ， P.: )% O. )$ 1QR9: ##2 （ ） 3###7’(#I##2I% #$ I37#0 1J51 KLM*NJ1 *NONJ1 !##2 J+9- ) K+S? ) *.D ) 基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案! ! 何广强 郭红斌 李昱丹 朱思维 曾贵华 （上海交通大学电子工程系，区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 ##$# ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） ##% ’ ##% ( ’# 提出了一种基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案 相对于高斯调制相干态量子密钥分发方案中 ) 的高斯信源，二进制信源是最简单的信源，二进制调制是目前数字光纤通信中最普遍的调制方式，技术上容易实 现) 采用*+,--.- 信息论分析了该协议抵抗光束分离攻击的能力，得到秘密信息速率与调制参数、解调参数以及信 道参数之间的解析表达式) 关键词：量子密钥分发，二进制调制，光束分离攻击 ： ， ， !## $# $’#/ #’0 作为量子信号载体的/GH 方案并不需要光场的非 3E 引 言 经典性质（如压缩和纠缠等），实验上容易实现，因此 相干态是连续变量 的最佳量子信号载体 然 /GH ) 信息安全在信息社会中发挥着越来越重要的作 而，目前所有相干态 /GH 方案中，传输的符号集均 用 密码学是保障信息安全的重要工具，目前广泛使 ) 服从高斯分布，即采用高斯调制) 当信道是加性高 用的密码体制依赖于没有严格证明的数学难题 然 ) 斯白噪声信道，并且发送者采用高斯调制时，通信双 而，随着经典计算机计算能力的提高和量子计算机 方之间的互信息量就是通信双方的信道容量，所以 研究取得的重大突破，依赖于数学难题的某些密码 研究高斯调制相干态/GH 方案具有重要的理论意 算法（如 等算法）将面临着严峻的挑战 幸运的 F*1 ) 义，但是实际上合法通信双方之间所传递的互信息 是，以经典密码学和量子物理学为基础的量子密 量根本无法达到信道容量) 另外，无法制备高速高 ［— ］ 码3 % 作为一种新型密码体制，其安全性由量子力 斯信源成为制约高斯调制相干态 /GH 方案的关键 学的基本规律保证 量子测不准原理和量子不可克 因素 然而，采用二进制均匀调制的光纤通信是一 ) )