連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)光源及探測(cè)器的研究.pdf

1、信息安全已成為當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，現(xiàn)代密碼學(xué)是基于算法的復(fù)雜性保證其安全性的，然而一旦量子計(jì)算機(jī)的研究取得突破，其安全體系將存在隱患。量子密鑰分發(fā)（QKD）是基于量子力學(xué)基本原理保證無(wú)條件安全性的一門(mén)新興學(xué)科。它能夠保證合法通信雙方密鑰信息的無(wú)條件安全，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)（CV-QKD）采用光場(chǎng)的正交分量加載信息，它具備光源制備簡(jiǎn)單，探測(cè)技術(shù)相對(duì)成熟且探測(cè)效率高，能夠兼容于經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)信道等優(yōu)點(diǎn)

2、，近年來(lái)引起國(guó)內(nèi)外研究小組的重視，相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)迅速發(fā)展起來(lái)。本論文對(duì)連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中光源及探測(cè)器的研究作詳細(xì)介紹。首先簡(jiǎn)單回顧了現(xiàn)代密碼學(xué)和量子密鑰分發(fā)的發(fā)展歷程。其次對(duì)所涉及的相關(guān)基礎(chǔ)理論進(jìn)行了介紹，并詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)方案和無(wú)條件安全性分析。最后對(duì)影響遠(yuǎn)距離連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性展開(kāi)研究，主要工作包括：
　　1.在CV-QKD系統(tǒng)中，為了抑制本地振蕩光泄漏到信號(hào)光引入額外噪聲，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需級(jí)聯(lián)兩個(gè)強(qiáng)度

3、調(diào)制器產(chǎn)生高消光比的光脈沖。首先由于調(diào)制器的偏置工作點(diǎn)會(huì)隨著時(shí)間漂移，本文提出一種基于掃描和擬合，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)調(diào)制器的偏置工作點(diǎn)高精度鎖定的方法。利用上述鎖定方法，通過(guò)設(shè)計(jì)的脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)級(jí)聯(lián)的調(diào)制器產(chǎn)生了消光比高達(dá)80dB的脈沖光，并基于單光子探測(cè)器測(cè)量驗(yàn)證。該脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，易集成于系統(tǒng)中。
　　2.時(shí)域脈沖平衡零拍探測(cè)器是CV-QKD系統(tǒng)中的重要測(cè)量裝置，其雙臂的平衡度直接影響實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)量精度。本文設(shè)計(jì)研制了一