本案例利用OptiSystem构建量子密钥分发（QKD）协议的建模与仿真框架。该框架重点研究量子密钥分发的实验组件，通过模拟BB84协议在多种窃听场景下的运行机制及抗噪声密钥分发过程，评估内置光子组件在实验配置中的有效性。仿真结果为分析光子组件对QKD过程的影响提供了研究基础。
首先，我们搭建一个如图1所示的发射端部分。
图1.发射端（Alice）系统布局
在上图中，我们配置了连续波光源（CW激光器），并通过衰减值为0.1的光衰减器实现单光子量级输出。系统设置了四种偏振片：水平、垂直、左对角和右对角偏振片。通过"Select"组件随机选取四种偏振角度之一生成量子比特。
接下来，我们搭建如图2所示的接收端部分。
图2.接收端（Bob）部分系统布局
接收端同样采用" Select "组件模拟随机选择线性基（水平/垂直）或对角基（左/右）的测量过程。
在本案例中，我们基于"拦截-重发"攻击策略和"中间人"攻击进行概括性建模。在我们的实验场景中，Eve被设定为Alice和Bob之间的连接枢纽。她可以采取多种手段获取密钥，或者直接阻断通信传输。图3展示了Eve对BB84协议实施的不同安全攻击方式。
图3.攻击端（Eve）系统布局
具体而言，Eve可以对传输中的量子比特进行拦截，并使用线偏振片、对角偏振片、移相器或光子旋转器进行测量。她可以向Bob发送新的量子比特，也可以发送空量子比特或Alice的原始量子比特。我们使用"Select"组件来模拟Eve的随机攻击行为。
下面，我们考虑量子比特经自由空间光（FSO）传输后对眼图的影响。图4（a、b、c、d）依次为无Eve无FSO、有Eve无FSO、无Eve有FSO以及有Eve有FSO的BB84系统布局。
最后，我们比较图4的a、b、c和d运行的眼图结果，如图5所示。
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