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Three-party reference frame independent quantum key distribution protocol

Chinese Physics B 2021年第12期30卷 195-205页

作者： Comfort Sekga Mhlambululi Mafu Department of Physics and Astronomy Botswana International University of Science and TechnologyP/Bag 16PalapyeBotswana

We present a three-party reference frame independent quantum key distribution protocol which can be implemented without any alignment of reference frames between the sender and the *** protocol exploits entangled states to establish a secret key among three communicating *** derive the asymptotic key rate for the proposed protocol against collective attacks and perform a finite-size key security analysis against general attacks in the presence of statistical *** investigate the impact of reference frame misalignment on the stability of our protocol,and we obtain a transmission distance of 180 km,200 km,and 230 km for rotation of reference framesβ=π/6,β=π/8 andβ=0,***,our results demonstrate that our proposed protocol is not heavily affected by an increase in misalignment of reference frames as the achievable transmission distances are still comparable to the case where there is no misalignment in reference frames(whenβ=0).We also simulate the performance of our protocol for a fixed number of *** results demonstrate that the protocol can achieve an effective key generation rate over a transmission distance of about 120 km with realistic 107 finite data signals and approximately achieve 195 km with 109 ***,our proposed protocol is robust against noise in the quantum channel and achieves a threshold error rate of 22.7%.

关键词： three-party reference frame independent quantum key distribution finite-size key security

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