TET-LDPC提升CVQKD多维协调：1.02dB信噪比与44.9km传输距离

本文主要探讨了在连续变量量子密钥分发（Continuous Variable Quantum Key Distribution, CVQKD）的多维数据协调过程中，低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check, LDPC）编码的重要性。传统的LDPC编码在纠错性能上对CVQKD系统的协调效率和传输距离有显著影响。作者提出了一种新型的双边类型低密度奇偶校验码（Two-Edge Type Low Density Parity Check, TET-LDPC），它借鉴了重复累积码中的累积结构，旨在提升码的纠错能力和性能。 TET-LDPC编码的关键创新在于其设计，它通过引入额外的累积特性，能够在保持编码效率的同时增强对量子信号噪声的抵抗能力。在多维数据协调算法的应用中，这种改进使得系统的收敛信噪比（Convergence Signal-to-Noise Ratio, SNR）得以降低，从而提高了系统的整体性能。具体来说，当TET-LDPC的码率设置为0.5，且分组码长为2×10^5时，仿真结果显示，系统的收敛信噪比降低到了1.02 dB，这代表了更高效的信息传输。协调效率也显著提升，达到了98.58%，这意味着在数据协调过程中，系统的运行更为顺畅，减少了错误发生的可能性。 在安全性方面，使用TET-LDPC编码后，安全密钥生成速率达到了17.61 kb/s，这是一个重要的性能指标，因为它直接影响着实际应用中的加密速度和保密性。此外，由于纠错性能的提高，CVQKD系统的传输距离也有所提升，从原来的水平延长到了44.9 km，这对于远程量子通信具有重要意义，拓宽了CVQKD技术的实际应用范围。 这篇论文展示了双边类型低密度奇偶校验码在连续变量量子密钥分发多维数据协调中的潜在优势，特别是在改善通信效率和扩展传输距离方面的贡献。这对于未来量子信息传输和加密技术的发展具有积极的推动作用，预示着在量子通信领域可能实现更远距离、更高效率的数据共享和安全保障。