量子密钥分发（QKD）协议广泛应用于量子密钥分发技术中，旨在利用量子力学的基本原理为通信双方建立绝对安全的加密密钥。此类协议的开山之作是 BB84 协议，由查尔斯·H·本内特和于1984年提出。自此之后，随着技术的演进，又有许多具备不同特性的新协议相继问世。
量子密钥分发协议列表
- BB84协议（1984年）：这是世界上第一个量子密钥分发方案。它利用了量子力学中非正交态不可克隆的特性：任何试图测量或区分两个非正交量子态的操作，都会不可避免地对系统造成干扰。借助这一特性以及经过身份验证的公共经典信道，通信双方能够安全地传输用于一次性密码本加密的私钥。
- （1991年）：一种利用量子纠缠光子对生成安全通信密钥的量子密码学方法。该协议利用纠缠光子对之间的完美相关性，并通过检验是否违反贝尔定理（如CHSH不等式）来敏锐地检测出任何潜在的窃听企图。
- （1992年）：一种利用极化（偏振）纠缠光子对和诱骗态，来安全传输非正交量子信号的量子密钥分发方法。
- （1992年）：一种在损耗和噪声信道中依然具备无条件安全性的方法。它利用纠缠提纯协议来制备并传输非正交量子态，通过在Z基底上测量状态，配合局部滤波技术，确保传输的安全性由错误率及使用的滤波器对数量共同决定。
- （1996年）：该协议无需依赖光子偏振或纠缠光子，而是巧妙地利用微弱光场的四种非正交量子态来编码密钥信息。
- （1998年）：一种采用三个正交基底和六个偏振态来传输安全信息的方案。相比于BB84协议，它引入了更多维度的状态，因此抗噪能力更强，能够容忍信道中出现更高的误码率，也更容易暴露窃听者的踪迹。
- （2002年）：由Frédéric Grosshans和Philippe Grangier提出的一种连续变量量子密钥分发（CV-QKD）协议。它利用相干态的振幅和相位来编码信息，并通过零差或外差探测进行测量，无需使用昂贵的单光子源，只需常规的激光器即可实现，大大降低了现实中的设备门槛。
- （2002年）：即差分相移（Differential Phase Shift）协议，是一种简单高效的方案。它不需要像BB84那样进行繁琐的基底选择过程，接收端配置更精简。它在时域上采用了高效的连续脉冲序列以实现极高的密钥生成速率，且即使使用微弱的相干光，也能有效抵御。
- （2003年）：这是实际商用量子密码系统中广泛采用的一种防御性技术。它通过在发射端随机发送不同光强级别的“诱骗脉冲”，并实时监测信道衰减和误码率，从而精准检测并防范光子数分离攻击。这使得系统能够在保证安全的前提下，大幅提升传输距离与密钥生成率。
- （2004年）：作为BB84的衍生增强版，该协议在抵御光子数分离攻击方面表现尤为坚韧。它专为使用衰减激光脉冲的场景设计，非常适用于光源存在多光子脉冲风险且探测器不完美的实际通讯环境。
- （2005年）：即相干单光子（Coherent One-Way）协议，允许通信双方利用微弱相干光脉冲进行安全通信。其得天独厚的优势在于，接收端仅需配备一个随机数生成器，且能够以极高的速率进行密钥分发。
- （2006年）：一种通过随机偏振旋转对数据进行持续加密的方法。经过身份验证的双方利用单光子即可完成信息交互，它不仅可用于密钥交换，还能通过适当调整从容应对中间人攻击。
- （2009年）：该协议引入了两个相互，并结合了最小指数传输错误率和量子误码率机制，能够大幅度延长通信双方的有效传输距离，对高维光子态传输特别有效。
- （2012年）：即测量设备无关量子密钥分发协议，由卢刚（Hoi-Kwong Lo）等人在2012年提出。该协议通过引入一个不可信的中间节点进行贝尔态测量，彻底堵住了现实设备中探测器的所有侧信道漏洞（Side-channel attacks），极大提升了量子通信系统的实际物理安全性。
- ：即高维量子密钥分发技术。它打破了传统的二进制量子比特限制，将量子信息编码在诸如等高维物理量中，能够通过多芯光纤或自由空间链路实现单次携带更多信息的长距离安全通信。
- （2018年）：即双场量子密钥分发协议，由Lucamarini等人在《自然》（Nature）杂志上提出。该协议巧妙地利用单光子干涉，使密钥生成率 R 随信道透射率 \eta 的平方根（即 R \propto \sqrt{\eta}）成正比下降，从而成功突破了无中继量子密钥分发的理论距离极限（PLOB界限），是实现远距离光纤量子网络的重大突破。
- ：该协议去除了理论模型中某些不切实际的理想化假设，并加入了一些能够提升系统密钥生成率的实用特性，旨在进一步提高量子密钥分发技术在现实复杂环境中的可操作性。
- （2025年）：一种于2025年推出的新一代量子密钥分发协议，它通过融入自适应量子逻辑与纠错机制，对BB84和E91等传统方案进行了全面升级。该协议采用了三种全新的量子逻辑结构——量子自适应哈达玛（QAH）、量子条件纠缠逻辑（QCEL）以及自适应测量验证逻辑（AMVL）。这些逻辑能够动态调整量子门的运行状态，以此来抵消信道噪声、降低量子误码率（QBER），并大幅强化抗窃听能力。与一成不变的静态协议不同，AWEM-QKD能够实时适应量子信道中错综复杂的波动，确保密钥生成过程既稳定又安全。得益于系统内建的自适应纠错与隐私放大技术，其安全性相较于传统方法有了质的飞跃。该协议由Varun Krishna于2025年7月正式提出，并拥有严格的数学证明体系。
参考资料
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