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抽象
检测效率不匹配是实际量子密钥分发（QKD）系统中的常见问题。 当前具有检测效率不匹配的 QKD 的安全证明依赖于发送方单光子光源的假设或接收方单光子输入的假设。 这些假设对可能的窃听策略的类别施加了限制。 在这里，我们在没有这些假设的情况下提出了严格的安全证明，从而解决了这个重要问题，并证明了 QKD 的安全性，其检测效率与一般攻击不匹配（在渐近机制中）。 特别是，我们将诱饵状态方法应用于检测效率不匹配的情况。
特色图片：检测效率不匹配情况下的密钥率相对于非不匹配情况的降低：不匹配情况下的密钥率与检测器效率 1 和 $eta$ 与密钥率的比率两种效率都等于 $(1+eta)/2$ 的无错配情况。 实线：无错误$Q=0$，虚线：相对较高的错误率$Q=0.09$（接近完美检测情况下的临界值$Q约0.11$）。 如果失配很小，那么即使对于高错误率，密钥率的下降也相对较小。
热门摘要
然而，考虑到硬件设备的某些缺陷的安全证明仍然具有挑战性。 这种缺陷之一是所谓的检测效率失配，其中两个单光子检测器具有不同的量子效率，即不同的光子检测概率。 应该考虑这样的问题，因为实际上不可能制造两个完全相同的检测器。
在数学上，对于一般情况下检测效率不匹配的 QKD 的安全证明具有挑战性，因为我们处理的希尔伯特空间是无限维的（对于相同检测器的情况，减少到有限维空间在这里不起作用）。 因此，需要从根本上证明安全性的新方法。 这项工作中提出的主要新方法是使用熵不确定性关系对多光子探测事件数量进行分析界。 这使我们能够将问题简化为有限维问题。 对于有限维问题（仍然不平凡）的解析解，我们建议使用问题的对称性。
因此，在本文中，我们证明了检测效率不匹配的 BB84 协议的安全性，并在这种情况下分析推导出密钥速率的界限。 此外，我们将诱饵状态方法应用于检测效率不匹配的情况。
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