شکل تعمیم یافته پروتکل توزیع کلید کوانتومی BB84 با n پایه قطبش و احتمال های نابرابر

توزیع کلید کوانتومی مساله تولید و تبادل کلید بین طرفین رمزنگاری را با امنیت نامشروط که با اصول و پدیده های مکانیک کوانتومی تضمین می شود، حل می کند. در پیشینه چهل ساله رمزنگاری کوانتومی، پروتکل های توزیع کلید کوانتومی گوناگونی ابداع شده اند که معروف ترین آنها BB84 است و برخی دیگر همچون پروتکل های شش حالته و اردهالی-چایو-لو با اعمال تغییراتی روی آن به وجود آمده اند. در این مقاله، شکل کلی تری از BB84 با به کارگیری  حالت قطبش که  جفت متعامد از حالت های قطبش و  پایه قطبش را به وجود می آورند، ارایه می شود. افزون بر آن، فرض می شود پایه های قطبش متمایز با احتمال های لزوما نابرابر انتخاب می شوند. سپس، با مطالعه و تحلیل پروتکل توزیع کلید کوانتومی جدید و دو حالت خاص آن از دیدگاه نظریه احتمال، این پروتکل ها با پروتکل های BB84، شش حالته و اردهالی-چایو-لو مقایسه و سرانجام، با ساخت چهار مثال عددی گوناگون، نتایج به دست آمده از تحلیل ها تایید می شوند. برتری پروتکل توزیع کلید کوانتومی جدید در مقایسه با پروتکل های BB84، شش حالته و اردهالی-چایو-لو انعطاف پذیری بالای آن در انتخاب تعداد حالت های قطبش و چگونگی تخصیص احتمال روی انتخاب پایه های قطبش است. این برتری سبب می شود که با تحلیل پروتکل جدید و دو حالت خاص آن از دیدگاه نظریه احتمال، بتوان با آگاهی بیشتری پروتکل توزیع کلید کوانتومی مناسب را برای تحقق یک هدف مشخص انتخاب کرد و از مزایای  آن بهره مند شد.