基于纠错延后的量子密钥分发协商方案

肖红; 施鹏; 赵生妹

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基于纠错延后的量子密钥分发协商方案

首发时间：2013-06-28

肖红 ¹
肖红，（1991—），女，本科，主要研究方向：信号处理与传输。
施鹏 ² 赵生妹 ²
赵生妹，1968，女，教授，无线信号处理及量子通信

1、南京邮电大学通信与信息工程学院，南京 210003
2、南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏，南京，210003

摘要：纠错(EC)是量子密钥分发协议(QKD)后处理过程中一个十分重要的环节，是纠正由信道噪声、窃听行为及装置缺陷引起误码的有效手段。本文提出了一种基于纠错延后的量子密钥分发协商方案。在方案中，不直接对密钥进行EC操作，而是将EC延后，在信息交换后再对信息进行纠错。EC延后可使QKD网络中不直接相连的两个节点通过共同的可信节点实现共享密钥串；还可简化过程，通过简单的信道编码来完成纠错；一并考虑通信过程中产生的误码和信息中存在的误码。以误比特率为标准，证明了EC延后方案的可行性与可靠性，并给出相应密钥利用率的表达式。研究结果表明，基于纠错延后的量子密钥分发数据协商方案是可行的，且EC延后数据协商不影响密钥利用率。最后，结合Polar信道编码，给出相应的误比特率，并与基于LDPC码的纠错延后量子密钥分发协商协议进行比较，结果表明基于Polar码的协商协议可获得更加完善的性能。

关键词：量子密钥分发 Polar码纠错延后协商 LDPC码

For information in English, please click here

Quantum Key Distribution with Delayed Error Correction

Xiao Hong ¹
肖红，（1991—），女，本科，主要研究方向：信号处理与传输。
Shi Peng ² Zhao Shengmei ²
赵生妹，1968，女，教授，无线信号处理及量子通信

1、Nanjing University of Posts and Telecommunications, NanJing 210003
2、Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing,210003

Abstract：Error correction(EC) is an essential postprocessing step of quantum key distribution (QKD) in order to correct the error caused by channel noise, eavesdropping procedures and imperfect devices. In this paper, we propose a delayed EC scheme for the post procedure of QKD protocal. In the scheme,the key is not corrected until the message has transmitted. Hence, it is possible for the two nodes to share the secret keys where the nodes do not have a direct quantum link but are separately connected to a common trusted relay in a QKD network. The delayed EC scheme also can simplify the process by using channel coding and correct the error of communication with legitimate users through classic channels can be taken into consideration and be corrected at the same time. We proved its security and reliability of the scheme at first, then present the key generation rate in the delayed EC scheme. Finally, we give the bit error rate of the QKD protocol with the delayed scheme using polar codes. The results are discussed with those from the delayed scheme using low-density parity check code.

Keywords： quantum key distribution Polar codes delayed error correction LDPC

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肖红，施鹏，赵生妹. 基于纠错延后的量子密钥分发协商方案[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2013-06-28]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201306-304.

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论文编号	201306-304
论文题目	基于纠错延后的量子密钥分发协商方案
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