量子密钥分发正成为一个越来越受实践驱动的研究领域 [1] [2]。随着该领域和其他领域的进步使 QKD 设备的商业化实施越来越受欢迎,有必要做更多的工作来了解这些协议在实践中(而不是在理想情况下)的能力和局限性。B92 协议 [3] 在渐近设置中得到了充分研究,结果表明它能够容忍通道中高达 6.5% 的噪声 [4]。人们提出了 B92 的扩展变体 [5],其中,除了 B92 中使用的两个编码非正交状态之外,Alice 和 Bob 还利用两个额外的非编码非正交状态来实现对 Eve 信息的更严格约束。对扩展的 B92 协议的分析表明,它在渐近设置下能够容忍高达 11% 的噪声 [5]。在本文中,我们将介绍我们所知的首次有限密钥设置下扩展的 B92 协议的密钥率分析。我们进行有限长度的信息论安全性分析,假设存在集体攻击,并严格评估密钥率和噪声容忍度的下限。我们假设去极化信道进行评估,尽管我们得出的方程适用于任意信道。我们遵循 [9] 中提出的完善的密钥率计算以及 [10] 中给出的利用不匹配测量的方法来实现这一点。在这项工作中,我们只考虑理想的量子比特,因此我们不会考虑损失可能对协议安全性产生的影响。关于损失,我们注意到原始的 B92 协议极易受到明确状态歧视攻击 [6] [7] [8],而我们在此分析的扩展版本可以抵御此类攻击 [5]。在进行证券分析之后,我们将对一系列参数进行优化并讨论最佳趋势,并将通过我们的分析实现的关键利率与之前分析中使用标准 B92 实现的关键利率进行比较。
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