- 命题框:两条信息论事实——Holevo 界:从 n 个量子比特中无论怎样测量,至多提取 n 比特经典信息;残熵定理/通用散列:Eve 互信息至多 t 比特时,压到 n−t−s 比特后她的信息总量以 O(2⁻ˢ) 衰减
- 演算(密钥率 r ≈ 1 − 2h₂(q),h₂(q) = −q·log₂q − (1−q)·log₂(1−q),逐行代入):
1. q = 5%:h₂(0.05) = 0.286 → r = 1 − 2×0.286 = 0.428
2. q = 10%:h₂(0.10) = 0.469 → r = 1 − 2×0.469 = 0.062
3. q ≈ 11%:h₂(0.11) ≈ 0.500 → r → 0(渐近阈值的来源)
- 结果框:误码估计给 t 上界、散列压缩兑现"她不知道"——q 太大时 t 逼近 n、r 归零,QBER ≈ 11% 是渐近极限
- 侧栏卡片:
- 澄清卡:QKD 不传输消息、不做加密——只生产对称密钥(加密仍由 OTP/AES 完成);公开经典信道必须认证(否则中间人攻击);QKD 严格说是"密钥增长"而非"从零建立信任"
- 工程卡:诱骗态(防弱激光脉冲多光子分量的"光子数分裂"攻击,安全距离推到数百公里级);MDI/DI(不再假设设备符合规格,封探测器时序差、光源后门等侧信道);京沪干线 2017 与"墨子号"2017 互补(光纤损耗指数增长 vs 自由空间多项式级);PQC(基于格、已标准化)与 QKD 互为纵深防御——计算假设 vs 物理保证