连续变量量子密钥分发数据后处理研究进展
2021-08-06杨申申卢青卢振国李永民
信息通信技术与政策 2021年7期
杨申申 卢青 卢振国 李永民
(1.山西师范大学,临汾 041000;2.山西大学,太原 030006)
0 引言
随着现代社会进入信息化时代,信息安全的重要性愈发突显。信息传输过程的安全问题是信息安全保障的一个重要环节,为了保证其安全性,需要对信息传输过程进行加密。量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)技术[1-2]的诞生能够很好地满足对信息加密的需求,可以使合法通信双方(通常将发送者称之为Alice,而将接收者称之为Bob)共享一组信息理论上无条件安全的密钥,其安全性建立在量子理论的基本原理上,窃听者Eve即使具有无限强的计算能力也窃取不到任何信息。该技术在国防、政务、金融等领域有潜在的重要应用价值,目前世界上主要国家已纷纷加大投入力度。
根据信息编码载体和测量方式的不同,可以将QKD分为两大类,即离散变量QKD(Discrete-Variable QKD,DV-QKD)和连续变量QKD(Continuous-Variable QKD,CV-QKD)。DV-QKD是将信息编码在有限维的物理量上,例如单光子的偏振等,并采用单光子探测技术,这一类协议具有传输距离远、后处理过程相对比较简单等优点;CV-QKD是将信息编码在量子态的正交分量上,在中短距离时潜在的密钥率更高,采用平衡零拍(差拍)探测技术,能够与现有的标准光通信组件较好的兼容,部署成本较低,但数据后处理比较复杂。未来,这两类技术路线的优势互补或将成为QKD技术走向大规模实用化的发展路线。
QKD系统后处理过程主要包括数据协调、误码校验和私密放大等子过程,广义上QKD的数据筛选和参数估计也属于后处理过程[3]。……
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