基于温度变化的相位QKD系统误码率分析

基于量子力学基本特性的量子密钥分发系统在经典传输上采用一次一密的加密方式,在理论上具有绝对安全性,但由于系统光学器件不完善等问题,导致量子密钥分发系统存在一定误码。根据盖革模式下的单光子探测器性能,研究温度对量子密钥分发系统暗计数概率以及误码率的影响。首先,在中国寒带地区搭建了基于相位编码的32 km实际远程量子密钥分发系统,全年对该系统进行实际测试与参数采集;其次,引入单光子探测效率和暗计数概率,根据诱骗态QKD协议的原理和单光子探测器的工作模式给出误码率和探测器性能参数的一般理论公式;最后,系统分析单光子探测器的性能对实际远程点对点相位编码的诱骗态QKD系统的影响。研究结果表明:在基于相位编码诱骗态量子密钥分发系统中,影响误码率的主要因素为暗计数概率,调控环境温度能够改变系统暗计数概率,进而影响系统误码率。实验结果与理论分析结果相一致,即温度升高,误码率增大。而在实际工作环境中,系统误码率对于小范围区间内的温度变化表现得并不敏感。

测量设备无关量子密钥分配的综合参数估计

参数估计(单光子计数率与误码率)是影响诱骗态MDI-QKD(measurement device-independent quantum key distdbution)成码率的重要因素.利用综合估计的方法,研究采用自发参量下转换(spontaneous parametric down conversion,SPDC)源的MDI-QKD参数估计问题.区别于已有的独立估计方法,从平均计数率和误码率方程组中得到参数解析式,然后充分考虑参数之间的关联性,将其作为一个整体函数进行分析.通过在闭区间内求函数最小值,给出了更紧的安全码率估计.该方法为进一步提升此类MDI-QKD协议的性能提供了思路.