PPM驱动的MDI-QKD协议提升密钥率与通信距离

本篇论文研究的核心内容是"基于PPM的MDI-QKD协议"，由胡康和赵生妹两位作者共同完成，他们隶属于南京邮电大学信号处理与传输研究院。这项工作是在高等教育博士学科点专项科研基金和国家自然科学基金的支持下进行的，具体资助编号分别为(20123223110003)和(61271238,61475075)。 MDI-QKD，即测量装置无关量子密钥分发协议，是量子密钥分发领域的一个重要进展。它解决了传统QKD协议中由于测量设备可能存在的安全漏洞，同时显著地提高了通信距离，使之达到前所未有的水平。然而，进一步提升密钥产生率和扩展通信范围是MDI-QKD协议研究的关键目标。 论文将脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)这一高效的技术与诱骗态的MDI-QKD相结合，提出了一种极化编码下的新型PPM-MDI-QKD协议。这种结合使得在保持安全性的同时，理论上能够实现更高的密钥产生效率。作者详细给出了该协议的密钥产生率公式推导，并通过数值仿真验证了其性能优势。根据实验结果，与原始的诱骗态MDI-QKD协议相比，采用PPM技术的新协议在相同的条件下，不仅密钥率有所提高，而且允许更远距离的通信。 此外，这篇论文还关注了中图分类号TN91815，表明研究内容主要集中在量子通信技术的测量装置无关性以及脉冲位置调制在其中的应用上。通信联系人赵生妹教授的邮箱地址(zhaosm@njupt.edu.cn)可供有需要的人士查询或联系。 这篇论文在量子密钥分发领域的研究具有重要意义，为提高MDI-QKD协议的实用性和效率提供了新的思路和技术手段，对于推动量子通信技术的发展具有积极的推动作用。