English
资源说明：量子密钥分发（QKD）是一种利用量子力学原理确保密钥安全分发的技术，在现代信息安全领域具有极其重要的作用。BB84协议是量子密钥分发中最著名的模型之一，其核心原理包括偏振编码和相位编码两种方式。然而，在实际应用中，由于存在诸如偏振态分裂等现象，Eve（攻击者）可以在不被发现的情况下通过光纤分束器获取几乎所有的密钥信息，这称为分束器攻击（beam splitter attack）。本文提出了一种解决BB84协议上分束器攻击的方案，该方案使用了三个分束器来移除被Eve攻击过的光子，从而使得Bob在不知情的情况下能够得到没有被Eve截获的密钥信息。
在文章的引言部分，作者首先提到了加密技术在军事和民用领域的重要性，以及经典密码学中存在的安全与分发之间的矛盾问题。随着人们计算能力的提高，经典密码的安全性面临威胁。量子密钥分发提供了一种解决这些问题的实际途径，其中BB84协议是量子密钥分发领域的重要模型。QKD的两个分支分别是偏振编码和相位编码。在实际应用中，若偏振编码方案无法在高速被动调制中取得优势，则可能因为光的双折射效应而被实验中的干扰所破坏。
本文提出的解决方案中，使用了三个分束器以移除潜在的被Eve攻击过的光子。通过这种方法，Eve无法在不被发现的情况下获取任何秘密信息。该方案在被动BB84协议中解决了分束器攻击问题，并且在被动偏振调制编码协议中具有很好的优势和应用前景。
文章的组织结构分为四部分：第一部分为引言；第二部分提出了本文的方案；第三部分讨论了该方案的安全性分析；第四部分为结论。在提出方案的第二部分，作者详细讨论了BB84协议及分束器攻击，并提出了新的方案。安全性分析部分则详细讨论了该方案如何在被动BB84协议中抵御分束器攻击。
BB84协议由Charles Bennett和Gilles Brassard于1984年提出，是一种基于量子力学的量子密钥分发协议。其基本原理是利用量子比特的不确定性原理以及量子比特的不可克隆性来确保密钥的安全分发。BB84协议的安全性依赖于量子态在测量过程中会被扰动的原理，即所谓的量子不可克隆定理。在没有测量之前，量子态可以处于多种可能性的叠加状态，一旦进行测量，量子态将坍缩到某一个确定的状态，而这一过程会留下痕迹，从而可以被合法的通信双方检测到。
然而，正是由于量子态的这种特性，分束器攻击成为了BB84协议潜在的威胁。由于实际系统中分束器的波长依赖性，Eve可以利用这一特性来截获传递中的量子信息而不被发现。为了解决这个问题，本文提出了一个创新的方案，通过增加额外的分束器来确保光子的安全传输，从而有效防止了Eve的攻击行为。
研究者详细分析了利用Fused Biconical Taper（FTP）技术的分束器的波长依赖特性，并根据该特性设计出了具有针对性的反攻击方案。利用三个分束器组成的光路，可以有效地去除那些可能被Eve窃取的光子，使得Eve无法在不被发现的情况下获得任何有效的密钥信息。同时，该方案也分析了量子比特错误率（QBER），确保了在实际系统中实施的安全性。
整体来看，这项研究提供了一种在量子通信系统中有效对抗分束器攻击的解决方案，能够增强BB84协议在实际应用中的安全性。该方案不仅适用于BB84协议，还可能在其他量子密钥分发协议中发挥作用，具有广阔的推广应用前景。通过理论分析和安全评估，本文的研究成果对于量子信息科学的发展和量子通信网络的安全建设都具有重要的理论和实践意义。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件，请下载源码包。
