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基于极化码的单步量子密钥分发后处理

李锦 蒋琳 林旭城 方俊彬

李锦, 蒋琳, 林旭城, 方俊彬. 基于极化码的单步量子密钥分发后处理[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2019, 51(2): 1-6. doi: 10.6054/j.jscnun.2019015
引用本文: 李锦, 蒋琳, 林旭城, 方俊彬. 基于极化码的单步量子密钥分发后处理[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2019, 51(2): 1-6. doi: 10.6054/j.jscnun.2019015
LI Jin, JIANG Lin, LIN Xucheng, FANG Junbin. Polar Codes-based One-step Post-processing for Quantum Key Distribution[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2019, 51(2): 1-6. doi: 10.6054/j.jscnun.2019015
Citation: LI Jin, JIANG Lin, LIN Xucheng, FANG Junbin. Polar Codes-based One-step Post-processing for Quantum Key Distribution[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2019, 51(2): 1-6. doi: 10.6054/j.jscnun.2019015

基于极化码的单步量子密钥分发后处理

doi: 10.6054/j.jscnun.2019015
基金项目: 

基于极化码的可见光通信前向纠错及物理层安全编码研究;基于FPGA的高速量子保密通信后处理芯片研究与设计;基于极化码的可见光通信安全信道编码技术研究;高速量子保密通信后处理芯片技术的研究;基于可见光定位通信的无人植物工厂智能装备技术研发及示范

详细信息
    通讯作者:

    方俊彬

Polar Codes-based One-step Post-processing for Quantum Key Distribution

  • 摘要: 量子密钥分发结合一次一密的加密方案可以在理论上保证通信的无条件安全性。然而,量子密钥后处理过程中的误码纠错和密性放大两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。故此,本文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,设计可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构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,将两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,所提出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10-14的安全性条件,码长为220比特时,译码吞吐率可达3Mbps,采用并行算法的译码吞吐率可达86Mbps。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-29
  • 修回日期:  2019-03-01
  • 刊出日期:  2019-04-25

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