基于中心极限定理的量子密钥分发研究
理学院
量子密钥分发是量子保密通信的关键技术,随着量子通信卫星"墨子号"的发射,量子密钥分发技术成为当前量子信息研究的热点.随着互联网的发展和近年来物联网的发展趋势，我们敏感的个人财务和健康数据以及商业和国家机密通常通过互联网传播。在这种情况下，通信安全至关重要。在传统的对称密码算法中，通信安全性完全依赖于加密密钥的保密性。如果两个用户Alice和Bob共享一长串随机密钥，那么他们可以通过使用标准的一次性密钥加密方案加密他们的消息来实现无条件的安全性。问题的核心是：Alice和Bob如何共享安全密钥？这被称为密钥分发问题。不幸的是，所有经典的安全密钥分发的方法从根本上说是不安全的，因为在经典物理学中，没有什么能够阻止窃听者Eve在从Alice到Bob的传输过程中复制密钥。另一方面，标准的不对称或公钥密码体制通过依赖计算假设（如因式分解的复杂度）来解决密钥分发问题。因此，这样的方案不能提供信息论的安全性，因为它们容易受到未来硬件和算法的进步，包括构建大规模的量子计算机。经典的密钥分发不同，由于量子非克隆定理，窃听者不可能保留QKD过程中发送的量子信号的抄本。由于这个原因，QKD是未来的量子安全基础设施，将包括量子抵抗经典算法和量子密码解决方案。QKD将在这样一个量子互联网中确保数据通信链路的核心作用。不同于一般的量子通信理论，我们将大学中概率论与数理统计中的中心极限定理进行拓展，应用于诱骗态中参数的计算，从而可以从理论上得到通信渠道是否受到攻击，是基础知识与前沿科技的结合，对于大学生的学习与科研能力的发展有较大的作用。
