基于极化码的单步量子密钥分发后处理

论文摘要

量子密钥分发结合"一次一密"的加密方案可以从理论上保证通信的无条件安全性.然而,量子密钥分发后处理过程中的误码纠错和密性放大这2个步骤引入了较高的处理延时,影响了最终安全密钥生成速率以及量子密钥分发系统的实用性.文中提出一种基于极化码的单步高效量子密钥后处理算法,根据Wyner窃听信道模型分析合法通信双方以及窃听者的信道容量,设计出可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构,并将其应用于量子密钥分发后处理,从而实现在一次编译码步骤中同时完成误码纠错和密性放大,将这2个处理步骤合二为一,降低了系统复杂度和处理延时.实验结果表明,在量子比特误码率[0,0.08]范围内,提出的算法可同时满足纠后误码率≤10-7的可靠性条件以及窃听信息量≤10-14bit的安全性条件.当码长为220bit时,译码吞吐率可达3 Mb/s,采用并行算法的译码吞吐率可达86 Mb/s.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李锦,蒋琳,林旭城,方俊彬

关键词: 量子密钥分发,后处理,极化码,误码纠错,密性放大

来源: 华南师范大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 暨南大学光电工程系∥广东省可见光通信工程技术研究中心∥广州市可见光通信工程技术重点实验室,哈尔滨工业大学(深圳)计算机科学与技术学院

基金: 国家自然科学基金项目(61771222),广东省科技计划项目(2016A010101017),广州市科技计划项目(201707010253,201803020023),深圳基础研究项目(JCYJ20170815145900474)

分类号: TN918.4;O413

页码: 1-6

总页数: 6

文件大小: 616K

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