本文關(guān)鍵詞：高效長(zhǎng)距離測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)協(xié)議的研究

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【摘要】：測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)(MDI-QKD)協(xié)議能夠解決量子密鑰分發(fā)協(xié)議中因?yàn)闇y(cè)量設(shè)備引起的安全漏洞,并將通信距離延長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍。但是,更高密鑰產(chǎn)生率和更長(zhǎng)距離的新型協(xié)議是MDI-QKD協(xié)議研究的重要方向。論文將脈沖位置調(diào)制(PPM)技術(shù)與MDI-QKD協(xié)議相結(jié)合,獲得了一種高效率的MDI-QKD協(xié)議;同時(shí),論文利用量子存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)量子中繼器功能,并將量子存儲(chǔ)器應(yīng)用于MDI-QKD協(xié)議中,獲得了長(zhǎng)距離的MDI-QKD協(xié)議。論文具體工作如下:(1)論文提出了一種極化編碼下的基于PPM調(diào)制的高效MDI-QKD協(xié)議,將PPM調(diào)制和MDI-QKD協(xié)議結(jié)合,Alice、Bob端由激光器產(chǎn)生的弱光脈沖,經(jīng)過(guò)極化編碼后,通過(guò)PPM調(diào)制和誘騙態(tài)處理發(fā)送給第三方Charlie,基于Charlie的BSM的公開測(cè)量結(jié)果,Alice和Bob間提取安全密鑰。論文給出密鑰產(chǎn)生率的公式推導(dǎo)和數(shù)值仿真。結(jié)果表明:極化編碼下的基于PPM調(diào)制的MDI-QKD協(xié)議的密鑰產(chǎn)生率與原始的協(xié)議相比,密鑰產(chǎn)生率得到了較大提高。(2)在此基礎(chǔ)上,論文結(jié)合軌道角動(dòng)量態(tài)(OAM)編碼特性,給出一種OAM編碼下的基于PPM調(diào)制的高效MDI-QKD協(xié)議,將PPM調(diào)制和OAM-MDI-QKD協(xié)議相結(jié)合,對(duì)該協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)描述,給出了密鑰產(chǎn)生率的公式推導(dǎo)和數(shù)值仿真。結(jié)果表明:OAM編碼下的基于PPM調(diào)制的MDI-QKD協(xié)議的密鑰產(chǎn)生率與原始的協(xié)議相比,密鑰產(chǎn)生率得到了較大提高。同時(shí),由于OAM編碼解決了極化編碼方案中基的依賴性問(wèn)題,所以將這兩種不同編碼方案下的協(xié)議相比較,可知OAM編碼下的協(xié)議性能更好。(3)論文給出了一種基于量子存儲(chǔ)的長(zhǎng)距離OAM-MDI-QKD協(xié)議,利用量子存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)量子中繼器功能,有效地延長(zhǎng)量子密鑰分發(fā)(QKD)協(xié)議的通信距離,在此基礎(chǔ)上給出協(xié)議詳細(xì)描述和理論推導(dǎo),最后進(jìn)行數(shù)值仿真。結(jié)果表明:基于量子存儲(chǔ)的長(zhǎng)距離OAM-MDI-QKD協(xié)議的密鑰產(chǎn)生率比原始的OAM-MDI-QKD協(xié)議顯著提高;并且將OAM-MDI-QKD協(xié)議的密鑰安全傳輸距離延長(zhǎng)到500km以上,比原始的至少延長(zhǎng)了175km。
【關(guān)鍵詞】：測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā) 軌道角動(dòng)量 脈沖位置調(diào)制 量子存儲(chǔ)器
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN918.4;O413
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文主要內(nèi)容11-13
• 第二章 量子密鑰分發(fā)基礎(chǔ)理論13-25
• 2.1 測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)(MDI-QKD)協(xié)議13-21
• 2.1.1 MDI-QKD協(xié)議基本原理13-15
• 2.1.2 MDI-QKD協(xié)議的主要實(shí)現(xiàn)方案15-21
• 2.2 誘騙態(tài)基本概念21
• 2.3 軌道角動(dòng)量21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 高效測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)協(xié)議25-47
• 3.1 PPM調(diào)制技術(shù)25-27
• 3.2 基于PPM調(diào)制的BB84協(xié)議27-28
• 3.3 極化編碼下的基于PPM調(diào)制的高效MDI-QKD協(xié)議28-38
• 3.3.1 系統(tǒng)描述28-30
• 3.3.2 密鑰率分析30-34
• 3.3.3 數(shù)值仿真與分析34-38
• 3.4 OAM編碼下的基于PPM調(diào)制的高效MDI-QKD協(xié)議38-46
• 3.4.1 系統(tǒng)描述38-40
• 3.4.2 密鑰率分析40-42
• 3.4.3 數(shù)值仿真與分析42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 長(zhǎng)距離軌道角動(dòng)量測(cè)量裝置無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)47-58
• 4.1 量子存儲(chǔ)器47-49
• 4.1.1 量子存儲(chǔ)器基本概念47-48
• 4.1.2 量子存儲(chǔ)方案48-49
• 4.2 基于量子存儲(chǔ)的長(zhǎng)距離OAM-MDI-QKD協(xié)議49-56
• 4.2.1 系統(tǒng)描述49-51
• 4.2.2 密鑰率分析51-54
• 4.2.3 數(shù)值仿真與分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 第五章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 論文工作總結(jié)58-59
• 5.2 下一步工作計(jì)劃59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致謝62

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1 陳杰;黎遙;吳光;曾和平;;偏振穩(wěn)定控制下的量子密鑰分發(fā)[J];物理學(xué)報(bào);2007年09期

2 李亞玲;李宓善;李文博;;量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)中偏振分束器的研究[J];大學(xué)物理;2007年07期

3 鄒佩琳;李暉;;利用誘騙信號(hào)方案進(jìn)行實(shí)用的量子密鑰分發(fā)[J];量子光學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

4 馮蔚;廖進(jìn)昆;陸榮國(guó);徐偉;唐雄貴;李和平;;差分相移量子密鑰分發(fā)研究進(jìn)展[J];激光雜志;2010年05期

5 胡嘉仲;王向斌;;基于誘騙態(tài)方法的量子密鑰分發(fā)[J];中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2011年04期

6 魏正軍;王金東;;量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)遠(yuǎn)程同步問(wèn)題研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2011年15期

7 岳孝林;王金東;魏正軍;郭邦紅;劉頌豪;;一種新的單光源多波長(zhǎng)雙向量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)[J];物理學(xué)報(bào);2012年18期

8 杜鵬燕;白增亮;王旭陽(yáng);李永民;;量子密鑰分發(fā)私密放大的實(shí)現(xiàn)[J];量子光學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

9 鄭力明,王發(fā)強(qiáng),劉偉平,廖�？�,劉頌豪;單光子量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中干涉穩(wěn)定性分析[J];光子學(xué)報(bào);2005年05期

10 吳光,周春源,陳修亮,韓曉紅,曾和平;長(zhǎng)距離長(zhǎng)期穩(wěn)定的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)[J];物理學(xué)報(bào);2005年08期

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1 王金東;魏正軍;郭健平;郭邦紅;張智明;廖�？�;劉頌豪;;高效量子密鑰分發(fā)協(xié)議研究[A];第十四屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)報(bào)告摘要集[C];2010年

2 馬海強(qiáng);趙建領(lǐng);焦榮珍;于麗;吳令安;;一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)可編程量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)[A];第十三屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2008年

3 宋克柱;楊小軍;張凌云;;量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];第十四屆全國(guó)核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（1）[C];2008年

4 萬(wàn)偉;魏正軍;王金東;張智明;劉頌豪;;量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中相位調(diào)制器最優(yōu)加載電壓的一種精確測(cè)量方法[A];全國(guó)光電子與量子電子學(xué)技術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

5 彭翔;郭弘;;量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)信源安全性研究[A];全國(guó)光電子與量子電子學(xué)技術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

6 王旭陽(yáng);白增亮;杜鵬燕;李永民;彭X墀;;30公里四態(tài)分離調(diào)制連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)[A];第十五屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)報(bào)告摘要集[C];2012年

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9 孫仕海;江木生;梁林梅;;實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中的被動(dòng)法拉第鏡攻擊和部分相位隨機(jī)化攻擊[A];第十五屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)報(bào)告摘要集[C];2012年

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1 記者 李陳續(xù);我量子密鑰分發(fā)安全距離刷新紀(jì)錄[N];光明日?qǐng)?bào);2014年

2 記者 吳長(zhǎng)鋒;量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)安全距離擴(kuò)展至200公里[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

3 記者 吳長(zhǎng)鋒;量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)可免遭黑客攻擊[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

4 記者 李陳續(xù);量子密鑰分發(fā)入選國(guó)際物理學(xué)重大進(jìn)展[N];光明日?qǐng)?bào);2014年

5 ;清華、中科大研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全距離大于100公里的量子保密通信[N];新清華;2007年

6 記者 李陳續(xù);我科學(xué)家解決量子黑客隱患[N];光明日?qǐng)?bào);2013年

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1 王天一;基于連續(xù)變量的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)與安全性研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 楊陽(yáng);相位編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

3 黃大駿;基于SERDES的高速雙調(diào)相量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 謝武;多Bell基并行量子密鑰分發(fā)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 章濤;高速量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)電子學(xué)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 劉洋;遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的相關(guān)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

7 康國(guó)棟;基于多路徑系統(tǒng)的量子密鑰分發(fā)與量子信息傳輸[D];湖南師范大學(xué);2011年

8 吳光;長(zhǎng)距離量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)[D];華東師范大學(xué);2007年

9 王旭陽(yáng);全光纖四態(tài)分離調(diào)制連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)[D];山西大學(xué);2013年

10 孫茂珠;雙路連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)議的安全性分析[D];北京大學(xué);2013年

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1 劉令令;相位編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化分析[D];山西大學(xué);2015年

2 王云艷;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)多維數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)算法[D];山西大學(xué);2015年

3 孫藝;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)優(yōu)化算法研究[D];山西大學(xué);2015年

4 王少鋒;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)控制系統(tǒng)的研究[D];山西大學(xué);2014年

5 張彥煌;基于連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的高效LDPC解碼算法[D];山西大學(xué);2014年

6 劉世全;基于光纖的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中的偏振控制算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 陳巖;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的實(shí)驗(yàn)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 王爭(zhēng)爭(zhēng);量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)安全性及退相干抑制研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

9 王海紅;量子密鑰分發(fā)協(xié)議及二元序列無(wú)序度研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

10 魏正超;量子密鑰分發(fā)效率提升研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

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