基于弱相干光源测量设备无关量子密钥分发系统的误码率分析?

摘要：

测量设备无关量子密钥分发系统可以免疫任何针对探测器边信道的攻击，并进一步结合诱惑态方法规避了准单光子源引入的实际安全性问题。目前实验中一般采用弱相干光源，但是该光源含有一定比例的空脉冲和多光子脉冲。本文针对弱相干光源的具体特性，采用量子力学的描述，将各个器件进行量子化处理，并同时考虑探测器的具体性能参数的影响，分别给出了通信双方各自发送的脉冲含有特定光子数时产生的成功贝尔态和错误贝尔态的概率公式，从理论上对相位编码和偏振编码测量设备无关量子密钥分发系统的误码率进行了定量分析，分别推导并模拟了通信双方采用的平均光子数对称和不对称时误码率随传输距离的变化情况，结果表明在偏振编码Z基中，多光子脉冲不会引起误码；在偏振编码X基和相位编码中，受多光子影响，产生的误码率较大。对于不同的编码方式，误码率均随传输距离的增加有不同程度的升高，长距离传输时，平均光子数越小，产生的误码率越大；在偏振编码X基和相位编码的短距离传输中，相对于对称，通信双方采用的平均光子数不对称时产生的误码率较大。

关键词：量子密钥分发、测量设备无关、误码率

资助基金：国家自然科学基金61378012,61401262,11374107;国家自然科学基金重大研究计划91121023;国家重点基础研究发展计划973计划2011CBA00200,2013CB921804;教育部长江学者和创新团队发展计划IRT1243;高等学校博士学科点专项科研基金20124407110009资助的课题

在线出版日期：2015-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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