该论文针对量子安全 IPsec 隧道在实际部署中的关键运维难题——当 QKD（量子密钥分发）基础设施不可用时，如何保持隧道可用性——提出了一种基于哨兵（Sentinel）的故障转移机制。作者设计并实现了一种混合密钥建立方案：将经典 X25519、后量子密码 ML-KEM 以及符合 ETSI GS QKD 014 标准的 QKD 密钥，通过 RFC 9370 的多密钥交换机制组合使用，并确保在 QKD 密钥交付失败时能够优雅降级而不是中止握手。其核心创新是一个开源 StrongSwan 插件，采用哨兵协调协议：即使 QKD 分支失败，也能完成 IKE 握手，并在下一次 rekey 时恢复 QKD 份额。实验基于连接 33 公里城域光纤 QKD 链路的测试平台，评估了从经典 X25519/RSA 基线到加入 ML-KEM-1024 与 QKD 密钥的完整混合方案共五种配置。结果显示，完整混合认证仅需 103 ms，而基线为 61 ms；QKD 检索本身仅增加约 7 ms 开销。故障注入实验证明，即使 KME（密钥管理实体）完全中断，隧道仍能维持，保护流量不受任何中断。该工作为量子安全 VPN 的工程落地提供了高可用性设计模式，尤其适用于依赖外部 QKD 服务的场景。

该论文针对传统量子密钥分发（QKD）协议（如BB84）在密钥生成过程中需要传输与密钥长度相当甚至更多的量子比特，导致量子网络资源开销大的问题，提出了一种基于多量子比特GHZ纠缠态与量子比特复用的可扩展QKD方案。传统QKD因基筛选和隐私放大，实际传输的量子比特数远大于最终密钥长度，而在量子网络发展初期带宽有限，这种开销成为瓶颈。论文提出的方法仅在通信端点间传输一个GHZ纠缠态中的单个量子比特，并利用纠缠复用结合量子非破坏性（QND）测量来传递多个经典密钥比特。具体而言，在假设经典信道已认证、本地重置验证可靠且QND判别误差有界的前提下，通过生成(L+1)量子比特的GHZ态并将其中一个量子比特发送给远端，即可传递L个经典比特。作者使用NetSquid量子网络模拟器验证了协议的正确性：在理想条件和每轮去极化噪声p≤0.005的情况下，对最长12比特的密钥实现了100%的原始密钥保真度。此外，该方案可扩展至多方QKD及服务器-客户端部署场景。实验结果表明，该协议在带宽受限的量子网络中具有传输量子比特效率高、噪声容忍度好的优势，为未来量子网络的密钥分发提供了新思路。本文适合量子网络、网络安全及密码学领域的研究人员和工程师阅读，以评估其在真实量子网络中的适用性。

本文针对传统 BB84 量子密钥分发（QKD）系统中固定 11% 量子误码率（QBER）阈值检测窃听方案的不足，提出了一种基于时间维度 QBER 的机器学习框架，用于多类型窃听攻击的检测与分类。传统方法仅依赖会话级平均 QBER，而隐蔽攻击可能始终低于阈值但仍危害信道安全。该框架从 QBER 时间序列中提取 63 个基于物理信息的时序特征，涵盖突发行为、时间不稳定性、基选择不对称性以及 QBER 损耗交互等维度。研究评估了随机森林、XGBoost 和带径向基核函数的支持向量机（SVM-RBF）在七种窃听攻击及正常信道场景下的性能，并引入噪声和损耗条件。在十次独立运行的平均结果中，XGBoost 达到 88.01%（标准差 0.47%）的准确率和 0.8803 的宏 F1 分数，SVM-RBF 表现相近，验证了所提特征的鲁棒性。作为二分类攻击检测器与常规阈值监控对比时，固定 11% QBER 阈值准确率仅 25.82%，漏报率高达 0.8477；而所提框架将漏报率降至 0.0198，显著提升了对逃逸阈值监控的隐蔽攻击的检出能力。基于 SHAP 的可解释性分析表明，物理信息时序特征和信道派生特征对识别窃听策略具有高度区分性。实验证明，基于时间 QBER 的机器学习为 BB84 QKD 系统提供了准确、可解释且实用的多攻击安全监控框架。

量子密钥分发（QKD）提供信息论安全性，而基于卫星的量子密钥分发（SatQKD）展示了将其扩展到洲际尺度的潜力。然而，大气湍流会导致接收光束的空间分布发生显著畸变，而背景噪声在探测器平面上保持近似均匀。因此，由于成像波前的随机空间模式，单元素量子比特（qubit）检测可能经常被噪声主导，从而降低系统性能。为了解决这一限制，本文提出利用单光子探测器阵列的空间自由度来抑制过量噪声，同时适应湍流引起的信道变化。研究人员开发了一种基于阈值的选择方法，仅激活那些具有更高概率注册量子比特的探测器元素。通过蒙特卡洛模拟，在考虑衍射和大气湍流对传输光束的影响以及存在背景和暗噪声的情况下，评估了所提出的噪声抑制QKD方案的性能。结果表明，与传统方案相比，所提出的噪声抑制策略有效降低了量子比特错误率（QBER）并提高了密钥生成率（SKR）性能，而性能增益取决于湍流条件。这些发现展示了自适应阵列接收器设计在增强SatQKD系统在真实大气条件下的鲁棒性方面的潜力。