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在中间攻击下，双向乒乓球和LM05 QKD协议有多安全？
我们考虑对双向量子键分布ping-Pong和LM05协议的中间攻击，其中窃听器在消息模式下复制所有消息，而在模式下则无法检测到。在攻击下，消息模式没有干扰，发件人和接收器之间的相互信息总是恒定的，并且相等，而窃听者复制的消息始终是真实的。只能在控制模式下检测到攻击，但是不能定义应中止协议的检测水平。我们检查了协议的步骤，以评估其安全性，并发现该协议应重新设计。我们还将其与单向非对称BB84的协议的安全性进行了比较，其中一个基础用作消息模式，另一种是控制模式，但确实具有应在该检测级别中流产的检测级别。
通过应用诱饵来保护量子密钥分发系统......
安全量子密钥分发 (QKD) 有望彻底改变加密和成像等光学应用。然而，它们在现实场景中的实施仍然面临挑战。这项工作的目标是验证基于 BB84 协议的量子密码系统中是否存在光子数分裂 (PNS) 攻击，并尽可能获得最大的安全密钥长度。这是通过在平均光子数为 2.69、0.794 和 0.24 的信号状态之间随机交织平均光子数为 5.38、1.588 和 0.48 的诱饵态来实现的。实验结果表明，在忽略窃听情况的情况下，从我们的系统获得的最大安全密钥长度为 125（20% 诱饵态），82（50% 诱饵态），其中信号态的平均光子数为 0.794，诱饵态的平均光子数为 1.588。
ELEC-C9420 量子技术简介，22 年秋季期中考试 2，模型解决方案
无克隆定理指出，不存在复制量子比特通用量子态的算法。（1p）量子密钥分发 (QKD) 建议使用量子信道在发送者和接收者之间交换私有加密密钥。（1p）由于窃听者在执行测量时会被发送者和接收者检测到，因此如果发送者发射单个光子，BB84 是无条件安全的。但是，如果发送者发射多个光子，窃听者理论上可以使用光子数分裂攻击来获取有关比特值的完整信息，而不会导致任何比特错误。请记住，多光子发射事件可以看作是窃听者可以创建 Alice 发射的单光子的几个副本的场景。由于无克隆定理严格禁止克隆，因此 QKD 的安全性受到保护。（1p）
在中间攻击下，双向乒乓球和LM05 QKD协议有多安全？
摘要：我们考虑对双向量子键分布ping-pong和LM05协议的中间攻击，其中窃听器在消息模式下复制所有消息，而在模式下则无法检测到。在攻击下，消息模式没有干扰，发件人和接收器之间的相互信息总是恒定的，并且相等，而窃听者复制的消息始终是真实的。只能在控制模式下检测到攻击，但是不能定义应中止协议的检测水平。我们检查了协议的步骤，以评估其安全性，并发现该协议应重新设计。我们还将其与单向非对称BB84的协议的安全性进行了比较，其中一个基础用作消息模式，另一种是控制模式，但确实具有应在该检测级别中流产的检测级别。
利用量子附加信息进行猜测 - NSF-PAR
摘要 — 平均而言，正确猜测随机变量的实现需要的最少猜测次数是多少？这个问题的答案导致 Massey 在 1994 年引入了一个称为猜测的量，它可以被视为熵的替代安全标准。在本文中，我们考虑了存在量子边信息的情况下的猜测，并表明一般的顺序猜测策略等同于执行单个量子测量并根据结果选择猜测策略。我们利用这个结果推导出存在量子边信息的情况下猜测的熵一次性和渐近界，并制定了一个半定程序 (SDP) 来计算这个量。我们对涉及 BB84 状态的简单示例进行了数值和分析评估，并证明了一个连续性结果，当使用猜测作为安全标准时，该结果证明了略微不完善的密钥状态的安全性。
利用量子附加信息进行猜测
摘要 — 平均而言，正确猜测随机变量的实现需要的最少猜测次数是多少？这个问题的答案导致 Massey 在 1994 年引入了一个称为猜测的量，它可以被视为熵的替代安全标准。在本文中，我们考虑了存在量子边信息的情况下的猜测，并表明一般的顺序猜测策略等同于执行单个量子测量并根据结果选择猜测策略。我们利用这个结果推导出存在量子边信息的情况下猜测的熵一次性和渐近界，并制定了一个半定程序 (SDP) 来计算这个量。我们对涉及 BB84 状态的简单示例进行了数值和分析评估，并证明了一个连续性结果，当使用猜测作为安全标准时，该结果证明了略微不完善的密钥状态的安全性。
具有非对称噪声的量子密钥分发协议的密钥率
我们考虑了在系统中存在非均匀噪声时，在最简单的量子密钥分发协议（即 BB84 和六状态协议）中实现的渐近密钥速率。我们首先观察到较高的量子比特错误率并不一定意味着较低的密钥速率。其次，我们考虑具有优势蒸馏的协议，并表明使用具有较高量子比特错误率的基础来生成密钥会很有优势。然后，我们讨论了优势蒸馏和纠缠蒸馏协议之间的关系。我们表明，将优势蒸馏应用于由具有较高量子比特错误率的基础中的测量结果形成的比特串与 Deutsch-Ekert-Jozsa-Macchiavello-Popescu-Sanpera [ Phys. Rev. Lett. 77, 2818 (1996) ] 的二对一纠缠蒸馏协议密切相关。最后，我们讨论了这些结果对量子密钥分发实现的意义。
量子单向函数的存在性
需要量子操作或涉及量子态的函数称为量子函数。量子 OWF 的概念最早在 [4,12] 中提出。Nikolopoulos [21] 提出了一个量子陷门函数，通过单量子比特旋转实现经典到量子的映射。该函数将任意 n 位字符串映射到一个量子比特。虽然该设计可以用来构造量子公钥密码体制，但显然它不符合量子单向函数的标准：设任意两个输入 x 1 和 x 2 对应的输出分别为 | φ 1 ⟩ 和 | φ 2 ⟩ ，通过交换检验比较 | φ 1 ⟩ 和 | φ 2 ⟩ ，不可能得到小于 n − c 的错误概率。受BB84量子密钥分发协议[2]的启发，我们引入一种新的经典到量子单向函数，将经典信息映射到量子态，并表明所提出的函数满足量子单向函数的性质，从而证明了量子单向函数的存在。
使用六方氮化硼中的量子发射器进行量子密钥分配
量子密钥分发 (QKD) 被认为是各种潜在量子技术中最直接、最广泛实施的应用。QKD 通过使用光子作为信息载体，实现远距离用户之间共享密钥。目前正在进行的努力是以稳健、紧凑的方式在实践中实现这些协议，以便在各种现实场景中有效部署。固态材料中的单光子源 (SPS) 是这方面的主要候选者。本文展示了一种室温、离散变量量子密钥分发系统，该系统使用六方氮化硼中的明亮单光子源在自由空间中运行。采用易于互换的光子源系统，生成长度为一百万位的密钥和大约 70000 位的密钥，量子比特错误率为 6%，𝜺 安全性为 10-10。这项研究展示了利用 hBN 缺陷实现的第一个概念验证有限密钥 BB84 QKD 系统。