We propose a novel scheme for measurement-device-independent (MDI) continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) by simultaneously conducting classical communication and QKD, which is called “simultaneous MDI-CVQKD” protocol. In such protocol, each sender (Alice, Bob) can superimpose random numbers for QKD on classical information by taking advantage of the same weak coherent pulse and an untrusted third party (Charlie) decodes it by using the same coherent detectors, which could be appealing in practice due to that multiple purposes can be realized by employing only single communication system. What is more, the proposed protocol is MDI, which is immune to all possible side-channel attacks on practical detectors. Security results illustrate that the simultaneous MDI-CVQKD protocol can secure against arbitrary collective attacks. In addition, we employ phase-sensitive optical amplifiers to compensate the imperfection existing in practical detectors. With this technology, even common practical detectors can be used for detection through choosing a suitable optical amplifier gain. Furthermore, we also take the finite-size effect into consideration and show that the whole raw keys can be taken advantage of to generate the final secret key instead of sacrificing part of them for parameter estimation. Therefore, an enhanced performance of the simultaneous MDI-CVQKD protocol can be obtained in finite-size regime.

中文翻译：

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同时具有独立于测量设备的连续变量量子密钥分配和逼真的探测器补偿

通过同时进行经典通信和QKD，我们提出了一种与测量设备无关（MDI）连续可变量子密钥分配（CVQKD）的新方案，称为“同时MDI-CVQKD”协议。在这种协议中，每个发送者（爱丽丝，鲍勃）可以利用相同的弱相干脉冲，在经典信息上叠加QKD的随机数，而不受信任的第三方（查理）则使用相同的相干检测器对其进行解码，这可能很有吸引力实际上，由于仅使用单个通信系统就可以实现多种目的。而且，所提议的协议是MDI，它不受实际检测器上所有可能的边信道攻击的影响。安全性结果表明，同时MDI-CVQKD协议可以防止任意集体攻击。此外，我们采用相敏光放大器来补偿实际检测器中存在的缺陷。通过这种技术，甚至可以通过选择合适的光放大器增益来使用通用的检测器进行检测。此外，我们还考虑了有限大小的影响，并表明可以利用整个原始密钥来生成最终的秘密密钥，而不用牺牲其中的一部分进行参数估计。因此，可以在有限大小的方案中获得同时MDI-CVQKD协议的增强性能。我们还考虑了有限大小的影响，并表明可以利用整个原始密钥来生成最终的秘密密钥，而不用牺牲其中的一部分进行参数估计。因此，可以在有限大小的方案中获得同时MDI-CVQKD协议的增强性能。我们还考虑了有限大小的影响，并表明可以利用整个原始密钥来生成最终的秘密密钥，而不用牺牲其中的一部分进行参数估计。因此，可以在有限大小的方案中获得同时MDI-CVQKD协议的增强性能。