16、探秘KLJN通信技术：安全与速度的完美融合

探秘KLJN通信技术：安全与速度的完美融合

1. KLJN测试与通信速度探讨

在相关研究中，有一个类似“三位一体”的测试。就如同曼哈顿计划在新墨西哥州的三一试验场测试第一颗核弹一样，有一个项目也进行了“三位一体”测试，它由包含电阻对和数字控制模拟开关的三块电路板、数字电路板以及模拟电路板组成。

关于通信速度，从2006年的情况来看，量子通信虽有进展，但受吸收导致的指数速度截止限制。而KLJN也在不断发展，增强协议能在相同或更高安全级别下实现更快速度。截至2016年，有人正在探索在硅芯片上实现KLJN。

2007年公布的可靠实验数据显示，量子通信器的速度通常与实际KLJN速度相近，不过有时更接近其理论单线极限速度，该极限速度约为实际KLJN速度的10倍。需要注意的是，文献中关于量子通信速度的说法众多，我们应重视基于实验的结果，尤其是那些注重安全、仅使用真正安全比特的研究，而这一过程会导致显著的带宽限制。

例如，Zeilinger及其同事报道的最先进量子通信，通过144公里的距离，使用纠缠光子对。在75秒的运行中，获得789个原始比特，速度约为10比特/秒，但信息泄漏率为4.8%，是相同导线电阻下KLJN通信器（0.19%）的25倍。使用隐私放大算法后，获得178个安全密钥比特，速度约为2.4比特/秒，约为相同距离下KLJN通信器预计速度的2倍。并且，KLJN通信器的速度与距离成反比。

目前，KLJN通信器的速度比单线理论极限慢约10倍。可通过适当滤波、统计工具等提高速度并接近理论极限。显著提高速度超出单线速度极限的唯一明显方法是使用具有大量并行通信器的硅芯片技术和多线电缆，如常见的500线屏蔽电话电缆，这种方法可使速度提高2 - 3个数量级，