連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)光源及探測器的研究.pdf

1、信息安全已成為當(dāng)今社會關(guān)注的熱點問題，現(xiàn)代密碼學(xué)是基于算法的復(fù)雜性保證其安全性的，然而一旦量子計算機的研究取得突破，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)基本原理保證無條件安全性的一門新興學(xué)科。它能夠保證合法通信雙方密鑰信息的無條件安全，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)（CV-QKD）采用光場的正交分量加載信息，它具備光源制備簡單，探測技術(shù)相對成熟且探測效率高，能夠兼容于經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)信道等優(yōu)點

2、，近年來引起國內(nèi)外研究小組的重視，相關(guān)理論和實驗迅速發(fā)展起來。本論文對連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中光源及探測器的研究作詳細(xì)介紹。首先簡單回顧了現(xiàn)代密碼學(xué)和量子密鑰分發(fā)的發(fā)展歷程。其次對所涉及的相關(guān)基礎(chǔ)理論進行了介紹，并詳細(xì)闡述了實驗方案和無條件安全性分析。最后對影響遠距離連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的長期穩(wěn)定性展開研究，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光引入額外噪聲，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需級聯(lián)兩個強度

3、調(diào)制器產(chǎn)生高消光比的光脈沖。首先由于調(diào)制器的偏置工作點會隨著時間漂移，本文提出一種基于掃描和擬合，可以同時對多個調(diào)制器的偏置工作點高精度鎖定的方法。利用上述鎖定方法，通過設(shè)計的脈沖發(fā)生器驅(qū)動兩個級聯(lián)的調(diào)制器產(chǎn)生了消光比高達80dB的脈沖光，并基于單光子探測器測量驗證。該脈沖發(fā)生器驅(qū)動能力強，易集成于系統(tǒng)中。
　　2.時域脈沖平衡零拍探測器是CV-QKD系統(tǒng)中的重要測量裝置，其雙臂的平衡度直接影響實驗系統(tǒng)的測量精度。本文設(shè)計研制了一