量子密钥分布(QKD)是使用量子系统在两个方之间安全地传达共享加密密钥的想法。与经典的加密方法相反,QKD利用基本量子属性(例如叠加和纠缠)来以保证安全性来编码信息。大多数QKD系统基于在光纤中发送光子,其中光子的极性是用于编码信息的量子属性。用来这样做的不同算法称为QKD协议。本论文旨在使用四个常见的QKD协议来构建一个教育工具,以模拟简单的QKD系统,在此过程中,用户可以在其中改变系统参数并研究其对结果的影响。此外,目的是能够产生足够准确的模拟结果,以提供对真实实验设置的执行方式的第一个近似值。该程序是使用Qiskit库在Python构建的,所有所需的功能均在图形接口中实现。对于实施的协议之一(BB84),将仿真结果与三个QKD实验的实验数据进行了比较,这表明该程序能够产生实际实验设置的有用的首先近似。通过允许模拟更复杂的系统,可以进一步改进程序。
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