研究目的
提出一种即插即用的测量设备无关量子密钥分发方案，该方案通过使用单个不可信激光源和改进的贝尔态分析仪，克服了检测系统不完善带来的安全漏洞。
研究成果
所提出的P&P MDI-QKD方案采用单台非可信激光器和改进的贝尔态分析仪来增强安全性和稳定性。该方案免疫探测攻击，并通过诱骗态抵抗光子数分离攻击。模拟显示其安全传输距离超过280公里，适用于未来的实际实验。
研究不足
该设置假设从爱丽丝到查理和从鲍勃到查理的距离完全对称；若非如此，则需要进行时间校准。偏振编码可能会受到双折射的影响，不过P&P结构可缓解此问题。改进的BSA仅能识别两个贝尔态，而非全部四个，这可能会限制某些应用。
1：实验设计与方法选择：
该方案采用具有偏振编码的即插即用架构，使用改进的贝尔态分析仪进行贝尔态测量，利用线性光学元件。设计旨在提高光子不可区分性及对双折射的稳定性。
2：样本选择与数据来源：
模拟基于GYS实验的实际参数，包含光纤信道损耗和探测器规格。
3：实验设备与材料清单：
包括激光二极管（LD）、分束器（BS）、环形器（CIR）、法拉第镜（M1、M2、M3）、相位随机化器（PR）、偏振调制器（PM1、PM2）、强度调制器（IM1、IM2、IM3）、可调光衰减器（VOA1、VOA2）、偏振分束器（PBS1、PBS2、PBS3）、半波片（HWP）和单光子探测器（D1V、D1H、D2V、D2H）。
4：MM3）、相位随机化器（PR）、偏振调制器（PMPM2）、强度调制器（IMIMIM3）、可调光衰减器（VOAVOA2）、偏振分束器（PBSPBSPBS3）、半波片（HWP）和单光子探测器（D1V、D1H、D2V、D2H）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：Charlie向Alice和Bob发射激光脉冲；二者调制偏振并返回脉冲；Charlie执行贝尔态测量；宣布成功事件；Alice和Bob进行基矢比对并按需比特翻转；通过经典后处理生成密钥。
5：数据分析方法：
采用安全密钥率解析表达式进行数值模拟，参数包括探测器效率、暗计数率和信道损耗。使用真空+弱诱骗态方法进行估算。
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Laser Diode
LD
Emits laser pulses as the photon source in the quantum key distribution system.
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Beam Splitter
BS
Splits input pulses into two paths for sending to Alice and Bob.
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Circulator
CIR
Directs optical signals in the system, likely used for routing pulses.
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Faraday Mirror
FM
Changes the polarization of photons orthogonally to stabilize against birefringence.
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Phase Randomizer
PR
Modulates the phase of pulses to randomize them for security.
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Polarization Modulator
PM
Modulates the polarization of incident photons to encode quantum states.
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Intensity Modulator
IM
Controls the average photon number per pulse for signal or decoy states.
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Variable Optical Attenuator
VOA
Attenuates pulses to an appropriate average photon number.
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Polarizing Beam Splitter
PBS
Splits light based on polarization, used in the Bell state analyzer.
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Half-Wave Plate
HWP
Rotates the polarization of photons by 45 degrees in the analyzer.
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Single Photon Detector
SPD
Detects single photons in the Bell state measurements.
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