文献类型：期刊文章

作　　者：叶炜[1] 郭迎[1] 夏莹[2] 钟海[1] 张欢[2] 丁建枝[1] 胡利云[2]

Ye Wei;Guo Ying;Xia Ying;Zhong Hai;Zhang Huan;Ding Jian-Zhi;Hu Li-Yun(School of Computer Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China;Center for Quantum Science and Technology,Jiangxi Normal University,Nanchang 330022,China)

机构地区：[1]中南大学计算机学院,长沙410083 [2]江西师范大学量子科学与技术中心,南昌330022

出　　处：《物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61572529,61821407,11964013,11664017);江西省主要学科学术和技术带头人培养计划;湖南省研究生科研创新项目(批准号:CX20190126);中南大学研究生自主探索创新项目(批准号:2019zzts070)资助的课题~~

年　　份：2020

卷　　号：69

期　　号：6

起止页码：27-34

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、INSPEC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：相比于离散变量量子密钥分发,连续变量量子密钥分发虽然具备更高的安全码率等优势,但是在安全传输距离上却略有不足.尽管量子催化的运用对高斯调制连续变量量子密钥分发协议的性能,尤其在安全传输距离方面有着显著的提升,然而能否用来改善离散调制协议的性能却仍然未知.鉴于上述分析,本文提出了一种基于量子催化的离散调制协议的方案,试图在安全密钥率、安全传输距离和最大可容忍过噪声方面进一步提升协议性能.研究结果表明,在相同参数下,当优化量子催化引入的透射率T,相比于原始四态调制协议,所提方案能够有效地提升量子密钥分发的性能.特别是,对于可容忍过噪声为0.002,量子催化可将安全通信距离突破300 km,密钥率为10^-8bits/pulse,而过大的可容忍噪声会抑制量子催化对协议性能的改善效果.此外,为了彰显量子催化的优势,本文给出了点对点量子通信的最终极限Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi边界,仿真结果表明,虽然原始方案与所提方案都未能突破这种边界,但是相比于前者,后者能够在远距离通信上逼近于这种边界,这为实现全球量子安全通信的最终目标提供理论依据.

关 键 词：连续变量  量子密钥分发 离散调制  量子催化  

分 类 号：O413] TN918.4[物理学类]