毛宜钰 王一军 郭迎 毛堉昊 黄文体

1) (中南大学自动化学院， 长沙 410083)

2) (中南大学商学院， 长沙 410083)

3) (湖南航天建筑工程有限公司， 长沙 410205)

4) (中南大学计算机学院， 长沙 410083)

在实际的连续变量量子密钥分发系统中， 接收端模数转换器的有限采样带宽会导致脉冲峰值采样结果不准确， 从而使参数估计过程产生误差， 给窃听者留下了安全性漏洞.针对这个问题， 本文提出一种基于峰值补偿的连续变量量子密钥分发方案， 利用高斯脉冲的基本特性来估计每个脉冲的最大采样值与脉冲峰值之间的偏差， 从而对该采样值进行峰值补偿， 使系统得到正确的采样结果.本文详细分析了有限采样带宽对系统安全性的影响， 阐述了峰值补偿的具体步骤， 并讨论了峰值补偿前后系统估计的过噪声差别， 及其在高斯集体攻击下的安全性.仿真实验结果表明， 该方案能准确找到每个脉冲的峰值， 纠正系统的参数估计误差.与不采用峰值补偿的方案相比， 本方案消除了系统重复频率对密钥比特率的限制， 具有更长的安全传输距离和更高的密钥比特率.

1 引 言

量子密钥分发是量子技术的一项重要应用， 它能使远距离的通信双方在不安全的环境中建立一串无条件安全的密钥， 且这种无条件安全性是由量子力学的基本定律保证的.近年来， 量子密钥分发技术取得了很大的进展， 主要可以分为离散变量量子 密 钥 分 发[1-3](discrete-variable quantum key distribution， DVQKD)和连续变量量子密钥分发(continuous-variable quantum key distribution，CVQKD)两大类[4，5].相……