量子密碼學(xué)運(yùn)用物理學(xué)的基本定律完成密鑰的安全共享,其正朝著構(gòu)建可擴(kuò)展的、安全的量子網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。其中,自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)是一種應(yīng)用連續(xù)變量量子態(tài)在自由空間中實(shí)現(xiàn)密鑰傳輸、并可以打破光纖量子信道傳輸路徑限制的通信技術(shù),從而成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子網(wǎng)絡(luò)的一種重要方式。然而,自由空間量子信道中傳輸?shù)牧孔討B(tài)不可避免地受到大氣衰減、大氣湍流等效應(yīng)的影響,導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低。本文圍繞自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究,旨在建立和完善自由空間系統(tǒng)在參數(shù)估計(jì)、過(guò)噪聲抑制、保密增強(qiáng)等技術(shù)方面的研究,從而改善并提升系統(tǒng)性能。論文在自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的理論研究方面取得了以下創(chuàng)新性研究成果:1.提出一種適用于自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的參數(shù)估計(jì)方法,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了傳輸波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明,該方法與物理模型相統(tǒng)一,且能有效抵抗糾纏-蒸餾攻擊。因此,該方法的提出填補(bǔ)了實(shí)際自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)在參數(shù)估計(jì)研究的空白。2.傳統(tǒng)參數(shù)估計(jì)中,存在密鑰率與參數(shù)估計(jì)精度的權(quán)衡、以及數(shù)據(jù)交換可能引發(fā)的信息泄露等問(wèn)題。因此,提出一種基于盲估計(jì)的自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：151 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)對(duì)照表
主要縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 密鑰學(xué)簡(jiǎn)述
    1.2 量子密鑰分發(fā)
    1.3 自由空間量子密鑰分發(fā)進(jìn)展
    1.4 論文簡(jiǎn)述與章節(jié)安排
第二章 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)基礎(chǔ)
    2.1 量子力學(xué)基礎(chǔ)
    2.2 量子光學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 單模光場(chǎng)量子化
        2.2.2 高斯態(tài)與高斯操作
        2.2.3 高斯測(cè)量
    2.3 信息論基礎(chǔ)
        2.3.1 香農(nóng)熵
        2.3.2 馮?諾依曼熵
    2.4 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)議
        2.4.1 GMCS CVQKD協(xié)議
        2.4.2 理論安全性
        2.4.3 實(shí)際安全性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 自由空間量子信道
    3.1 量子信道概述
    3.2 自由空間量子信道
        3.2.1 大氣衰減信道
        3.2.2 大氣湍流信道
        3.2.3 橢圓光束模型
    3.3 本章小結(jié)
第四章 自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)參數(shù)估計(jì)研究
    4.1 自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)
    4.2 參數(shù)估計(jì)
    4.3 自由空間CVQKD參數(shù)估計(jì)方法
        4.3.1 大氣衰減信道下的參數(shù)估計(jì)
        4.3.2 大氣湍流信道下的參數(shù)估計(jì)
    4.4 系統(tǒng)性能分析
        4.4.1 密鑰率分析
        4.4.2 安全性分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)盲估計(jì)研究
    5.1 信道估計(jì)
    5.2 自由空間CVQKD盲估計(jì)方法
    5.3 系統(tǒng)性能分析
        5.3.1 密鑰率分析
        5.3.2 安全性分析
    5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 基于自適應(yīng)光學(xué)的自由空間連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的過(guò)噪聲抑制研究
    6.1 過(guò)噪聲抑制
    6.2 基于AO的自由空間CVQKD物理模型
        6.2.1 傳播畸變
        6.2.2 自適應(yīng)光學(xué)補(bǔ)償與校正
        6.2.3 過(guò)噪聲抑制
    6.3 系統(tǒng)性能分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 基于量子保密增強(qiáng)的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)研究
    7.1 保密增強(qiáng)
    7.2 基于量子保密增強(qiáng)的CVQKD
        7.2.1 基于量子保密增強(qiáng)的CVQKD協(xié)議
        7.2.2 密鑰率分析
    7.3 系統(tǒng)性能分析
        7.3.1 安全性分析
        7.3.2 仿真分析
    7.4 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 本文總結(jié)
    8.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布《量子保密通信技術(shù)白皮書(shū)》[J].   電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2019(02)



本文編號(hào)：3727846