连续变量量子密钥分发数据后处理研究进展

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]。……