一、利用非最大纠缠态实现高效量子密钥分配（论文文献综述）
金锐博,杨子祥,郝向英,李百宏[1]（2022）在《量子色散消除的研究进展》文中进行了进一步梳理非局域色散消除是量子纠缠光源的非经典效应之一,在量子信息科学中有着重要的应用。详细介绍了非局域色散消除的概念、研究意义以及近几年国内外的发展状况。对频率纠缠光源的非局域色散消除、Franson干涉仪中的非局域色散消除、Hong-Ou-Mandel干涉仪中的局域色散消除等3种情况的研究进展进行了对比分析。在此基础上,对量子色散消除的研究前景进行了展望。
王海洋[2]（2021）在《40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究》文中研究说明锁模光纤激光器所产生的高重频皮秒脉冲不仅可以作为超高速、大容量、长距离光纤通信系统理想信号源,且在量子通信领域极具应用潜力。本论文围绕锁模皮秒激光信号源中的关键技术展开深入研究,主要包括被动锁模环形光纤激光器及其特殊输出模式、40 GHz高阶主动锁模光纤激光器、光纤激光器系统中偏振态的控制与稳定,并对锁模皮秒光纤激光器在全光时钟提取和量子光源制备方面的全新应用进行探索与研究。取得的主要创新性成果如下:（1）基于半导体光放大器的非线性偏振旋转效应,提出并研制一种双放大器结构的锁模光纤环形激光器,实现了稳定的被动锁模脉冲、调Q脉冲和矩形脉冲等多种形式的输出。所产生的矩形脉冲,与被动锁模激光器中的耗散孤子共振相比无明显的峰值功率钳位,其脉冲宽度可在500 ps～165 ns大范围内连续可调。（2）提出并研制一种基于Muller矩阵模型的开环控制高速稳偏器,对任意偏振态的稳定平均误差约为0.035 rad,稳偏时间小于300μs,比闭环控制稳偏器（几十ms）快数十倍。应用该系统实现了对突发干扰的偏振态稳定,并且成功提升了干扰条件下偏振编码通信系统的信号质量。（3）提出并研制一种基于SOA的NPR效应的腔内掺铒光纤放大器增强型高阶主动锁模光纤环形激光器,实现了1.36 ps脉宽、GHz量级高重频锁模脉冲输出。通过调整系统参数,分别获得了2、4、5、6、7、8、10阶的有理数谐波锁模脉冲输出。并通过高阶主动锁模实现了40 GHz量级的皮秒脉冲序列输出,输出射频谱中信噪比超过40 d B,该信号源可直接应用于超高速光通信系统（例如光时分复用系统中）。（4）设计完成一种基于高阶主动锁模光纤环形激光器的新型全光时钟提取方案,成功实现了对时钟频率为6 GHz和12 GHz的伪随机码调制的非归零光信号全光时钟提取,获得了6 GHz和12 GHz的光时钟信号。相较于其他非归零信号的时钟提取方案,该方案不需要对非归零信号在腔外进行预处理来增强时钟分量,大大降低了系统复杂度。（5）基于主动锁模光纤激光器,应用脉冲衰减法成功制备出一种具有理想泊松分布的单光子源,速率约10 k/s,可直接用于基于单光子的量子密码通信。进而利用I型BBO晶体对1552 nm锁模激光进行二倍频,获得了776 nm的倍频光,再通过II型BBO晶体参量下转换,制备出1552 nm通信波段的纠缠态光信号,可作为量子通信纠缠态光源。本文研制成功的高重频主动锁模皮秒激光信号源,具有脉冲短（～1 ps）、重频高（40 GHz及以上）、重频可调及稳定性好等优势,是未来超高速光通信的理想信号源。同时,利用该信号源,可直接获得频率可调的单光子源,满足高速量子密钥分发的需求;亦可通过非线性过程制备纠缠态,应用于量子隐形传态。
杜珊娜[3]（2021）在《纠缠态连续变量量子密钥分发的量子—经典信道复用技术及源无关安全性研究》文中认为随着科学技术的蓬勃发展,信息安全性受到越来越多人的广泛关注。量子密钥分发（Quantum Key Distribution,QKD）作为量子信息的重要分支,基于量子力学基本原理,可以为通信双方提供信息理论上无条件安全性,窃听者不能在不被发现的情况下得到任何信息,成功的QKD过程可以使合法通信双方共享一组安全密钥。在QKD分类不同的协议中,基于纠缠态的连续变量量子密钥分发（Continuous-Variable QKD,CV-QKD）具有抗额外噪声强、可实现源无关安全性、与现有光纤网络易兼容、使用成熟的平衡零拍探测（Balanced Homodyne Detector,BHD）技术等优势,且光场纠缠具有远距离扩展潜力,有望在未来实现大范围的量子网络。基于上述发展潜力,我们首先建立了稳定的长距离强抗额外噪声的纠缠态CV-QKD实验系统,之后从实用性、安全性以及高速化三方面进一步推进纠缠态CV-QKD技术的发展。本论文主要的研究内容以及创新点如下:1.实现连续变量EPR纠缠态在50 km光纤信道上的密钥分发实验。首先使用内部放有周期性极化磷酸氧钛钾晶体的四镜蝶形共振腔产生高纠缠度双色连续变量纠缠源,其中810 nm光场留在本地Alice端,可以进行直接测量或者将其携带的量子信息保存至本地的量子存储载体（如Rb原子）上;另一束1550 nm光场用于量子信息的远距离传输。测量端,我们使用DAQ高速采集卡采集光场正交分量值,经过一系列数据处理过程,得到在标准光纤中传输50 km后纠缠态的正交相位和以及正交振幅差分量的纠缠度依然达到-0.315 dB和-0.354 dB,满足EPR判据,说明Alice和Bob共享的双模态仍然是正交纠缠态。纠缠态CV-QKD 比同传输距离下的相干态CV-QKD可获得更高的安全密钥率。2.实现纠缠态CV-QKD与相邻通道间隔为100 GHz的五通道经典光进行密集波分复用实验。其中每个经典通道发射功率各为2 mW,且经过速率为2.5 Gb/s和10 Gb/s的非归零键控调制。实验过程中,我们首先分析经典光在与量子信号同步传输过程中容易引入到量子信道的额外噪声源,其中值得注意的是,当通信距离较短时,四波混频噪声将成为引入到量子系统中的主要额外噪声源,严重影响安全密钥率的生成。因此,我们建立四波混频噪声产生额外噪声的理论计算模型,并从实验上验证其正确性,最终利用不等频率间隔摆放技术消除四波混频噪声影响,进而实现长距离纠缠态CV-QKD与强经典光的共存。3.实现纠缠态源无关CV-QKD实验。Alice和Bob可以在纠缠源不可信的条件下共享安全密钥,进一步提高纠缠态CV-QKD系统的实际安全性。我们选取产生密钥率最高的纠缠源参数,调节正交振幅和正交位相分量的随机测量基比例为0.1:0.9,在Charlie到Alice的等效距离和Charlie到Bob的光纤传输距离组合分别为（0 km,60km）、（1 km,40km）和（2km,20km）的情况下,分别取得每脉冲安全密钥率为 0.0034 bits、0.0058 bits和0.021 bits。4.设计并制作了可测量40 MHz重复速率脉冲光场的平衡零拍探测器。理论计算时域BHD信噪比,设计RLC高通滤波电路显着提高脉冲重复频率,抑制电子学暗噪声,并调节放大器参数、精心设计电荷放大器反馈电路部分,在可测量高速脉冲信号情况下尽量提高信噪比,得到能够测量40 MHz高重复速率脉冲信号、且当每脉冲的光子数为9.9×107下信噪比为14.5 dB的BHD,为高速CV-QKD系统提供不可或缺的测量装置。
陈灵泉[4]（2020）在《多自由度编码量子态的指示放大研究》文中研究表明量子信息学是由量子力学和信息学融合而成的交叉学科。量子力学是描述微观粒子运动规律的科学,许多经典力学无法解释的物理现象,量子力学都能很好的诠释。如今,大量实验已经证明了量子力学理论的正确性,全世界越来越多的科学家对量子力学的研究产生了浓厚的兴趣。纠缠是量子物理学中最为抽象的概念之一。它是量子通信的主要资源,被广泛应用于量子隐形传态、量子安全直接通信、量子中继器、量子密钥分发等领域。然而,在实际不完美的量子信道中传输光子或分发纠缠时,由环境噪声引起的传输损耗将导致光子在光纤中的传播随着信道长度的增加呈现指数式衰减。由于量子不可克隆定理的存在,我们无法准确复制量子态,这使得光子的传输存在一个极限距离。另外,即使在极限距离之内,光子也有一定的概率发生丢失,这将使得单光子态变成一定概率的单光子和空态的混合态,这使得我们无法建立高质量量子纠缠信道。量子指示放大也叫无噪声线性放大（NLA）,是解决光子传输损耗问题的有效方法。多自由度编码是指同时在光子的多个自由度上实现编码。由于多自由度编码的光子（qudit）能有效的扩大信道容量,近年来受到了科研人员的广泛关注。然而,qudit在实际噪声量子信道的分发过程中也不可避免的存在传输损耗,以往的NLA协议均针对光子只在一个自由度上有编码信息的情况。本文中的第一个工作利用极化单光子的辅助,提出了在极化和时间片段两个自由度下编码的单光子空间纠缠态的NLA方案。我们的NLA方案还可以应用于抵制光子完全丢失和部分丢失两种情况。执行NLA协议,不仅可以增加该单光子空间纠缠态的保真度,还可以同时解决其在空间自由度上的退相干问题。本文的另一个工作是设计能同时抵制光子完全丢失和部分丢失的单光子纠缠态的可循环放大方案。该协议主要依赖于由非线性交叉克尔介质构成的量子非破坏性测量门,实现对光子的非破坏性测量。若方案失败,提取出的单光子纠缠态可以重复使用。通过再次运行该NLA方案,我们仍可提取出高保真度的单光子纠缠态。方案成功后,我们还可以继续运行该方案以进一步提高单光子纠缠态的保真度。该方案能有效提高放大的成功概率以及放大因子。本文的两个NLA方案在未来的量子信息应用中具有重要的应用前景。
闫星宇[5]（2020）在《基于混合纠缠和高维量子态的量子密钥分配协议设计与分析》文中认为不断探索量子密钥分配方案的优化方法,设计高效率的量子密钥分配协议并从理论上充分证明协议的安全性,对建立完备的量子保密通信理论体系、推进未来量子密码实用化发展尤为重要。针对现有量子密钥分配方案中量子纠缠资源利用率不高、密钥分配速率受限等缺陷,本文分别基于混合量子纠缠信道和高维量子Hilbert空间设计了两种量子密钥分配方案。论文的主要研究工作如下:为了提高传统量子密钥分配系统中纠缠资源的利用率,提出了一种基于EPR态和GHZ态的随机混合量子信道的量子密钥分配方案。该方案利用量子密集编码将EPR态和GHZ态整合在一种编码框架中完成密钥分配。建立的随机混合量子纠缠信道具有灵活性、经济性和机密性,信息的传递通过在量子信道中来回发送两种纠缠资源的单粒子来实现。该方案中使用了多轮窃听检测和诱骗态方法来保证协议的安全性。在理想无噪信道中,该方案能够抵抗截获-测量-重发攻击和纠缠粒子攻击,在实际有噪信道中,方案的安全性需要使用纠缠提纯和量子保密增强等技术加以保障。为了打破传统量子密钥分配方案信息效率的限制,设计了一种基于量子傅里叶变换的高维量子密钥分配方案,该方案进一步提高了密钥分配效率,并增大了信道传输容量。该方案使用量子傅里叶变换和量子受控非门将密钥信息编码在生成的高维量子纠缠态的相位中,在执行完相应的逆变换操作后通过单粒子测量来获取密钥信息。协议采取高维量子态编码密钥信息,在相同的通信速率下单轮通信能够产生更多的密钥比特。此外,该方案利用诱骗态方法保证粒子传输的安全性,文中分析了协议的密钥率和在特殊攻击策略下协议的安全性,包括截获-测量-重发攻击、纠缠粒子攻击、光子数分离攻击和侧信道攻击。
王旭[6]（2020）在《基于非最大纠缠信道的若干量子安全通方案设计》文中进行了进一步梳理随着电商时代的来临,经典通信在信息速率和安全性方面面临极大挑战。而量子通信由于通信效率高、信息容量大和无条件安全的特性,逐渐成为通信领域的研究热点。本文以非最大纠缠量子态为信道,研究了三个量子安全通信方法。主要研究内容如下:（1）提出了一种基于蝶形量子网络编码的高维多粒子态远程制备方案,该方案中制备的信道可应用于多方量子密钥协商方案。与已有的态制备方案相比,该方案使用非最大纠缠量子态作为通信信道,具有较好的环境适应性;通过信道调制获取目标信道,提高了方案的可靠性与稳定性。此外,该方案采用网络编码技术,用于提高信息的传输效率和网络吞吐量。（2）提出了一种基于非最大纠缠四比特团簇态的多方量子密钥协商方案。由于方案采用了半正定算子测量,所有参与者应在原始密钥序列中选择测量成功公共位置的子密钥作为最终的协商密钥,无需执行复杂的多粒子联合测量,降低了对物理设备的要求。与现有的量子密钥协商方案相比,该方案不但能够实现共享密钥的公平协商,同时具有抵御攻击的安全性能,为研究实际通信场景中多方量子密钥协商提供了新思路。（3）提出了一种基于高维非最大纠缠贝尔态的多方量子密钥协商方案。鉴于三比特以上的量子纠缠态不易获取,因此该方案使用高能级两比特贝尔态作为编码的载体,具有物理实现的便捷性。与传统的两能级量子密钥协商方案相比,高维系统的信息容量更大、编码更灵活;该方案采用的编码操作同时包含了振幅和相位参数,通过一次测量操作可以协商出两位密钥信息,具有较高的粒子利用率。
高伟超[7]（2020）在《纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究》文中认为量子信息科学作为一门新兴交叉的前沿科目自其诞生到现在已经得到了长足的发展,其有效的结合量子力学和经典信息科学来实现对信息以超越经典的编码、传送和计算等能力。而其中光子纠缠态不仅作为核心元素为其提供了宝贵的资源,还展示出比之其他系统的独有优势,包括:纠缠光子源的稳定易制备;以光子作为载体编码不易与环境发生相互作用,其具有较强的相干性;光子有良好的适用性,绝大多数的实验操作都可以在室温下完成,光信息处理也是最早被用于量子通信和量子计算的物理实验系统之一。基于此,本文主要阐述了利用线性光学平台在实验上通过参量下转换过程制备了高亮度的纠缠光子对和较为完整介绍了几种常用来优化制备纠缠光子源的实验系统,并利用这些纠缠光子源来完成一些量子信息、量子计算中的研究课题,本文的研究成果如下:1.实验上实现利用避错编码方案完成单光子量子比特的高保真度传输。我们在实验上实现了使用避错编码的方法将单光子量子比特在噪声信道中忠实地传输,此过程既不利用辅助光子也不使用纠缠光子资源。比特编码过程中我们使用路径不对称极化干涉仪将光子的偏振编码转换到时间仓编码,通过解码测量后可以以100%的高保真度实现单光子量子比特的确定性传输。另外,实验结果分析显示时间仓编码的量子比特对集体噪声有良好的免疫能力,这为量子信息科学中的远距离量子态传输和单向量子通信铺平了道路。2.基于单光子系统在实验上模拟研究一般宇称-时间（P-T）对称动力学的动态演化。在现代量子物理学领域,奇偶时间对称性取得的各种理论和实验进展是非常巨大的,并激发了许多新的应用。尽管已经在许多量子系统中探索了奇偶时间对称性,但其在单光子系统中进行量子模拟的演示仍然难以捉摸。在这里,我们在实验上实现了基于单光子系统在量子计算框架中的一般奇偶时间对称两级动力学演化,其中使用辅助量子位对系统进行了扩张,并对具有后选的非厄米特哈密顿量的子系统进行了编码。当仅考虑成功的宇称-时间对称演化子空间时,可以以高保真度观察到单光子状态（qubit）动态演化。由于该方法的成功实现,我们的工作为进一步利用奇偶时间对称哈密顿量的奇异性质进行量子模拟和量子计算提供了一条途径。3.利用微腔-量子点系统的非互易特性实现纠缠纯化和纠缠浓缩最大纠缠态的分发是长距离量子通信中的关键技术。特别是高保真度的纠缠分发依赖于有效的纠缠纯化和纠缠浓缩手段。在本研究中,我们提出一种可行的方法,通过使用回音壁模式微腔和量子点耦合系统,完成A型三能级纠缠量子点的纠缠纯化和纠缠浓缩。利用探测光的输入—输出过程,我们设计了一个奇偶校验门,该奇偶校验门允许对远距离基态纠缠的量子点进行量子非破坏测量。而且,可以从混合纠缠态或部分纠缠态中提取出高保真最大纠缠态集合。所提出的应用方案具有高保真度和可集成化的优点,可以利用当前的实验技术进一步应用于量子中继器和量子网络。4.利用交叉克尔非线性实现无限步二维量子行走。量子行走是经典随机行走的量子模拟,它为量子计算和量子模拟提供了强大的工具。然而到目前为止,基于光子系统的量子行走的实验性实现迄今仅限于一维或小规模的二维演化,这对于一些复杂量子计算任务进一步应用无法满足需求。在此,我们通过利用光子的轨道角动量和由交叉Keer非线性产生的辅助相干态的相位信息,从应用角度上提出了二维无限步可行的应用方案。通过数值模拟表明,合适的参数设置可以确保二维网格中无限步行走的测量成功概率接近100%。
仝燕[8]（2019）在《半量子秘密共享协议的研究》文中研究说明量子密码学是经典密码学经过延伸,与量子力学相结合而形成的一门新兴学科。其研究领域主要包括量子密钥分发（Quantum Key Distribution,QKD）、量子隐形传态（Quantum Teleportation,QT）、量子秘密共享（Quantum Secret Sharing,QSS）等。作为量子密码学中的一个重要分支,QSS发展迅速。它能有效管理密钥,其基本原理是把秘密分成若干份,使得各个参与者只有共同合作时才能获取秘密,否则,任何一个参与者都不能单独地成功推断出秘密信息。2010年Li等人提出了首个半量子秘密共享（Semi-quantum Secret Sharing,SQSS）协议,它占用更少的量子资源,效率更高。因此如何设计安全有效的SQSS方案,是目前较为热门的问题。本文主要研究成果如下:（1）提出了一种基于非固定系数的双粒子纠缠态的SQSS协议,解决了统计特性带来的安全性问题。此协议可以推广到多个参与方的情形。在目前的多量子纠缠态制备非常复杂以及制备成本较高的情况下,此协议用两个粒子便可以制备系数不同的纠缠态,实用性很强。与已有的方案相对比,安全性更高。（2）通过对Hussein和Lin等人对量子身份认证（Quantum Identity Authentication,QIA）的应用进行学习研究,提出了基于身份认证的SQSS协议。把身份认证加入到SQSS协议的过程中,通过分析,此协议能有效地抵御种种窃听。
杨光[9]（2018）在《噪声信道量子信息传输方法研究》文中研究说明量子通信是量子力学与信息学交叉融合而产生的一门前沿学科。基于量子态相干叠加原理、量子态不可克隆原理等量子物理特性,量子通信具有超越经典通信的安全性与高效性。然而由于开放量子系统与环境相互耦合导致量子相干性的衰减,形成量子信道噪声,使得量子信息传输的有效性降低。在很多量子通信方案中,预先约定的纠缠纯态是一种重要的资源,但由于退相干的影响,量子系统具有的纠缠模式逐渐丧失,粒子间的纯态纠缠发生杂化,量子通信的信噪比下降,甚至导致通信失败。因此,无论是在点对点量子通信系统还是在量子通信网络中,克服退相干的影响、提高量子通信的质量是十分关键的问题。本文围绕量子噪声信道中纠缠退相干对隐形传态的影响、两粒子及多粒子纠缠态的补偿与保护方法、量子噪声网络中的多跳通信机制等展开一系列研究,论文主要工作如下:1、在分析幅值阻尼信道量子隐形传态过程的基础上,提出了一种最大化隐形传态保真度的两阶段Bell态纠缠补偿方案。与传统的仅在退相干之后进行纠缠纯化的被动式方法不同,该方案包括在纠缠退相干发生之前的预补偿以及退相干之后的匹配补偿,前者在纠缠源处进行,后者在量子通信用户处进行。着重研究了匹配补偿参数与预补偿参数的关系,给出了最佳匹配补偿参数的设计方法。理论分析与仿真结果表明,相比于传统的纠缠纯化方法,该方法能够更有效地克服幅值阻尼退相干,进一步提高量子隐形传态的质量。2、围绕噪声信道上多粒子纠缠态的纠缠退相干问题,将基于弱测量与反转测量的的方法扩展至三粒子W-like态的纠缠保护,得到了等效幅值阻尼系数与弱测量强度参数的关系,在理论上验证了该方法对提高纠缠态保真度的效果。然而,在三粒子W-like态的纠缠保护过程中,存在成功概率较低的问题,为此,提出了一种“半迭代”测量方法,在获得相同的纠缠态保真度的条件下,该方法有利于提高弱测量与反转测量的总体成功概率,降低纠缠保护中的量子纠缠资源消耗。3、为解决量子信道上的双向通信问题,首先提出了一种基于8粒子复合GHZ态来传输3粒子GHZ态的双向隐形传态方案,并给出了双向传输N粒子GHZ态的扩展方案。在此基础上,进一步研究了量子信道噪声对双向隐形传态保真度的影响,并采用弱测量与反转测量方法对信道中分发的部分纠缠粒子进行纠缠保护,仿真结果表明,该方法能够有效地提高双向量子隐形传态的保真度。4、针对噪声背景下量子纠缠网络中的多跳通信问题,给出了相位阻尼以及幅值阻尼信道上纠缠交换路径的纠缠保真度计算方法,并提出了路径等效阻尼系数的概念,建立了量子网络层与量子物理信道层的关联。以此为基础,研究了固定量子网络和自组织量子网络路由协议的设计方法。两种网络均以最小化路径等效阻尼系数为目标寻找最佳路由。对于固定量子网络,节点以分布式策略收集并发布量子链路状态信息,并基于改进的Dijkstra算法以及纠缠资源预留策略进行路由计算。对于自组织量子网络,提出了一种将主动路由策略与按需路由策略相结合的混合路由策略。仿真结果表明,相比于其他量子路由协议,以上的两种路由方法均能够获得更高的隐形传态保真度,并在路由发现时间、路由开销等方面获得更好的综合性能。
董颖娣[10]（2017）在《连续变量量子密钥分发及认证技术研究》文中认为连续变量量子密钥分发（CVQKD）与认证技术作为量子保密通信系统的重要应用分支,构建出新型安全有效的通信系统。CVQKD系统将量子信息加载于连续相干光场的位置分量及动量分量。系统实现成本低,量子态易制备与检测,生成密钥率高,为此具有良好的应用前景和重要的研究意义。量子认证技术是实现量子密钥分发的重要前提,保证了密钥分发过程中身份、消息及信道的真实性与可靠性。光纤损耗对连续光场的压缩态及纠缠态极为敏感,难以实现长距离光纤的量子密钥分发任务。高斯调制相干态是长距离密钥分发系统的研究重点。现有的理论和实验均表明采用连续变量的奇相干态能够改善密钥分发系统的性能且延长安全距离。长距离光纤信道的偏振劣化将影响CVQKD系统的密钥率与误码率,实现量子态长距离传输的关键技术是控制偏振劣化。测量设备无关协议去除了量子系统的边带攻击,结合测量设备无关协议的量子认证技术具有更高的安全性和应用价值。论文围绕着CVQKD系统的性能与安全性,量子身份认证与信道认证,连续变量奇相干态技术等问题展开研究,主要完成了以下工作:1.针对CVQKD系统传输距离短问题,提出了高斯调制奇相干态的CVQKD系统方案。方案研究了纠缠-制备通信模型中双模纠缠奇相干态的物理性能。描述了基于奇相干态的CVQKD系统框架与协议流程,并分析了系统的性能与安全性。结果表明,连续变量奇相干态能纯化双模量子态之间的纠缠度,有效提高了CVQKD系统对过噪声的容忍度并延长了系统的安全距离。2.针对CVQKD系统密钥率低问题,提出了基于正交频分复用技术的CVQKD系统传输方案。方案在系统收发两端以副载波实现多通道间正交频分调制与解调,即系统发端对量子载波进行快速傅里叶变换,系统接收端对量子载波进行傅里叶逆变换。其次,分析了正交频分复用的CVQKD系统的性能,计算了系统的协方差、安全密钥率及增益。数值仿真结果显示,CVQKD系统的正交频分复用技术有效提高了脉冲比特率。3.针对量子认证技术安全问题,提出了基于测量设备无关协议的量子身份认证方案。协议首先使认证中心和认证方共享身份认证信息及认证密钥。双方将信息加密后传输至不可信第三方实施纠缠态干涉测量。之后认证中心通过对比测量结果判断用户身份信息的合法性并更新认证密钥。方案搭建了测量设备无关的身份认证框架与协议,分析了不同攻击条件下方案的安全性。研究结果表明:基于测量设备无关协议的身份认证方案可更安全地实现不同用户间的量子身份认证过程。4.针对CVQKD光路稳定性差问题,研究了长距离光纤的非线性偏振性。方案分析了量子偏振编码通信系统的高斯调制相干态光源的偏振劣化原因与非线性偏振劣化条件下系统信道容量的变化过程,提出了控制CVQKD系统非线性偏振劣化的具体方法。研究结果表明,控制系统偏振劣化能减少长距离CVQKD系统的偏振抖动并优化系统性能。5.针对量子保密通信系统的信道安全性问题,研究了对称密码框架下量子信道认证方案。方案利用长距离介质的弱交叉克尔非线性,非破坏性测出隐形传态过程的量子纠缠态。通信双方首先以传输介质的弱交叉克尔非线性构造出两光子量子控制门,将其作为描述共享信道的量子纠缠态。通过非破坏性测量并对比结果,实现了量子共享信道的安全认证。方案对信道认证的安全性进行详实的理论分析。结果表明,此方案能够利用信道传输性能简单有效地实现量子信道的完善性认证。
二、利用非最大纠缠态实现高效量子密钥分配（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用非最大纠缠态实现高效量子密钥分配（论文提纲范文）
（1）量子色散消除的研究进展（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 非局域色散消除的概念 |
| 2 非局域色散消除的研究意义 |
| 3 非局域色散消除的研究进展 |
| 3.1 非局域色散消除的理论提出及早期实验 |
| 3.2 非局域色散消除现象的2维直接表征 |
| 3.3 在长距离光纤链路中的非局域色散消除效应 |
| 3.4 非最大纠缠态非局域色散消除的最优方案 |
| 3.5 3个及更多光子的非局域色散消除 |
| 3.6 Franson干涉仪中的非局域色散消除 |
| 4 HOM干涉仪中的局域色散消除研究进展 |
| 4.1 HOM干涉仪中的局域色散消除 |
| 4.2 独立单光子源HOM干涉中的局域色散消除 |
| 4.3 相干光源HOM干涉中的局域色散消除 |
| 5 结束语 |
（2）40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写词索引 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 光通信 |
| 1.1.2 量子通信 |
| 1.1.3 发展需求 |
| 1.2 锁模脉冲信号源 |
| 1.2.1 研究进展 |
| 1.2.2 锁模技术概述 |
| 1.3 全光时钟提取 |
| 1.4 量子光通信信号源 |
| 1.4.1 单光子信号源 |
| 1.4.2 纠缠光子信号源 |
| 1.5 面临的新问题 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 锁模激光器理论 |
| 2.1.1 被动锁模 |
| 2.1.2 主动锁模 |
| 2.1.3 有理数锁模 |
| 2.2 脉冲光信号的测量与时钟提取原理 |
| 2.2.1 脉冲形状的自相关测量 |
| 2.2.2 信号抖动的互相关测量 |
| 2.2.3 全光时钟提取 |
| 2.3 量子光源的理论描述 |
| 2.3.1 单光子源 |
| 2.3.2 光量子纠缠源 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 被动锁模光纤环形激光器 |
| 3.1 基于SOA非线性偏振旋转的被动锁模激光器 |
| 3.1.1 实验系统与原理概述 |
| 3.1.2 EDFA和 SOA的增益特性 |
| 3.1.3 基频率锁模与脉冲波形 |
| 3.2 被动锁模光纤激光器中的调Q脉冲和矩形脉冲 |
| 3.2.1 实验系统简介 |
| 3.2.2 调Q脉冲和矩形脉冲 |
| 3.2.3 矩形脉冲的演化 |
| 3.3 光纤激光器系统偏振态的控制与稳定 |
| 3.3.1 高速稳偏器原理 |
| 3.3.2 稳偏器三单元控制的必要性 |
| 3.3.3 稳偏器的精度和响应时间 |
| 3.3.4 稳偏器的应用效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 40 GHz主动锁模皮秒信号源的产生与全光时钟提取 |
| 4.1 主动锁模光纤环形激光器 |
| 4.1.1 实验系统与原理概述 |
| 4.1.2 调制频率对锁模脉冲的影响与精确基频获取 |
| 4.1.3 锁模皮秒激光信号源的测量 |
| 4.2 高阶主动锁模皮秒激光信号源 |
| 4.2.1 5-11 GHz有理数谐波锁模 |
| 4.2.2 40 GHz量级主动锁模实验结果 |
| 4.3 高速PRBS数据的全光时钟提取 |
| 4.3.1 全光时钟提取实验系统 |
| 4.3.2 12 GHz时钟提取实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于锁模皮秒激光源的量子光源制备 |
| 5.1 单光子源的制备 |
| 5.1.1 实验系统与原理概述 |
| 5.1.2 弱脉冲中平均光子数的分布 |
| 5.1.3 单光子源制备实验结果与分析 |
| 5.2 纠缠态量子光源的制备 |
| 5.2.1 纠缠态制备实验系统 |
| 5.2.2 基于BBO晶体的倍频和参量下转换 |
| 5.2.3 纠缠态的测量实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）纠缠态连续变量量子密钥分发的量子—经典信道复用技术及源无关安全性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子信息 |
| 1.2 量子密钥分发概述 |
| 1.3 论文内容安排 |
| 第二章 光纤信道纠缠态连续变量量子密钥分发实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统及关键技术 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 自由空间到光纤光耦合技术 |
| 2.2.3 掺铒光纤放大器 |
| 2.2.4 探测器性能 |
| 2.3 数据处理过程 |
| 2.3.1 数字混频滤波 |
| 2.3.2 数据同步 |
| 2.3.3 最优纠缠度理论 |
| 2.3.4 关联度值的修正 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多路强经典光与纠缠态CV-QKD的密集波分复用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 额外噪声源分析 |
| 3.2.1 复用器的隔离度 |
| 3.2.2 瑞利散射 |
| 3.2.3 受激非弹性散射 |
| 3.2.4 交叉相位调制 |
| 3.3 自发拉曼噪声 |
| 3.4 四波混频噪声 |
| 3.4.1 光纤中四波混频场理论 |
| 3.4.2 四波混频产生额外噪声理论模型 |
| 3.4.3 四波混频噪声光子数的测量 |
| 3.4.4 四波混频产生额外噪声的测量 |
| 3.5 纠缠态CV-QKD与强DWDM经典通道共存 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于纠缠态的源无关CV-QKD实验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.3 最佳纠缠度参数选择 |
| 4.4 测量基的随机切换 |
| 4.5 测量结果与分析讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 用于纳秒脉冲光场测量的时域平衡零拍探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 探测器的设计 |
| 5.3 探测器信噪比计算 |
| 5.4 探测器的制作过程 |
| 5.5 探测器的性能测试 |
| 5.5.1 实验测试装置与调试过程 |
| 5.5.2 真空起伏噪声轨迹图的测量 |
| 5.5.3 光脉冲分辨率 |
| 5.5.4 线性响应 |
| 5.5.5 探测器稳定性测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 工作总结及展望 |
| 6.1 本文小结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（4）多自由度编码量子态的指示放大研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子通信 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 本文的主要工作及内容安排 |
| 第二章 量子信息基础理论 |
| 2.1 量子信息的基本知识 |
| 2.1.1 量子比特 |
| 2.1.2 量子门 |
| 2.1.3 量子纠缠 |
| 2.2 量子纠缠的应用 |
| 2.2.1 量子隐形传态(QT) |
| 2.2.2 量子密钥分发(QKD) |
| 2.2.3 量子安全直接通信(QSDC) |
| 2.3 量子态放大协议介绍 |
| 2.3.1 时间片段自由度上单光子纠缠态的放大 |
| 2.3.2 单光子非最大纠缠态的放大协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多自由度单光子纠缠态的无噪声线性放大 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多自由度单光子纠缠态的无噪声线性放大方案 |
| 3.3 NLA协议在抵抗光子完全丢失和光子部分丢失中的应用 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 抵制光子损耗和退相干的单光子纠缠态的可循环放大 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性交叉克尔介质构造量子非破坏性探测门 |
| 4.3 单光子纠缠态的非线性可循环放大协议 |
| 4.4 仿真分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（5）基于混合纠缠和高维量子态的量子密钥分配协议设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 量子密钥分配国内外研究现状 |
| 1.3 主要工作及章节安排 |
| 第2章 量子密钥分配基础 |
| 2.1 量子比特 |
| 2.2 量子比特门 |
| 2.2.1 单量子比特门 |
| 2.2.2 多量子比特门 |
| 2.3 量子纠缠 |
| 2.4 量子信息论 |
| 2.4.1 密度矩阵 |
| 2.4.2 von Neumann熵 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于混合量子纠缠信道的量子密钥分配方案 |
| 3.1 EPR态密集编码 |
| 3.2 GHZ态密集编码 |
| 3.3 基于EPR态和GHZ态的随机混合量子信道 |
| 3.4 协议描述 |
| 3.5 安全性及其性能分析 |
| 3.5.1 密钥率分析 |
| 3.5.2 截获测量-重发攻击 |
| 3.5.3 纠缠粒子攻击 |
| 3.5.4 性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于量子傅里叶变换的高维量子密钥分配方案 |
| 4.1 量子傅里叶变换 |
| 4.2 高维量子受控非门 |
| 4.3 高维相互无偏正交基 |
| 4.4 协议描述 |
| 4.5 安全性及其性能分析 |
| 4.5.1 密钥率分析 |
| 4.5.2 截获-测量-重发攻击 |
| 4.5.3 纠缠粒子攻击 |
| 4.5.4 光子数分离攻击 |
| 4.5.5 侧信道攻击 |
| 4.5.6 性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于非最大纠缠信道的若干量子安全通方案设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 量子信息学基础知识 |
| 2.1 量子力学基本原理 |
| 2.2 量子逻辑门 |
| 2.3 量子纠缠态 |
| 2.4 量子测量 |
| 2.5 量子通信技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于量子网络编码的高维多粒子态远程制备方案 |
| 3.1 经典单比特量子态制备方案 |
| 3.2 基于量子网络编码的高维多粒子态远程制备方案 |
| 3.2.1 基于量子网络编码远程态制备的准备阶段 |
| 3.2.2 基于量子网络编码的高维多粒子态远程制备方案 |
| 3.3 方案性能分析 |
| 3.4 基于量子网络编码的非最大纠缠团簇态制备方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于非最大纠缠团簇态的多方量子密钥协商方案 |
| 4.1 使用半正定算子测量技术区分非最大纠缠四比特团簇态 |
| 4.2 基于非最大纠缠团簇态的多方量子密钥协商方案 |
| 4.3 方案性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于高维非最大纠缠贝尔态的量子密钥协商方案 |
| 5.1 基于最大纠缠贝尔态的三方量子密钥协商方案 |
| 5.2 基于非最大纠缠d能级贝尔态的多方量子密钥协商方案 |
| 5.3 方案性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间公开发表的成果 |
| 致谢 |
（7）纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 量子信息基础知识和纠缠光子源的制备技术 |
| 2.1 量子信息基础知识 |
| 2.1.1 量子比特与量子门 |
| 2.1.2 密度算符与信息距离度量 |
| 2.1.3 量子密钥分发协议与不可克隆定理 |
| 2.1.4 基础量子算法简介 |
| 2.2 纠缠光子源的制备技术 |
| 2.2.1 单光子源与纠缠光子源 |
| 2.2.2 自发参量下转换和相位匹配技术 |
| 2.2.3 制备纠缠光子源的优化方法 |
| 2.2.4 纠缠光子源的典型应用——量子隐形传态 |
| 第三章 实验实现单光子避错编码方案 |
| 3.1 几种典型的量子避错编码方案 |
| 3.2 使用无退相干子空间实现避错编码 |
| 3.3 实验装置和测量 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 使用单光子系统对PT对称动力学的量子模拟 |
| 4.1 一般PT对称哈密顿量 |
| 4.2 PT对称系统在量子计算框架下的理论描述 |
| 4.3 幺正算符U_i的实现 |
| 4.4 实验装置和测量结果 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 测量结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 利用纠缠光子源实现量子信息的应用方案 |
| 5.1 基于腔-量子点系统实现纠缠纯化和纠缠浓缩 |
| 5.1.1 腔-量子点系统的非互易性传输 |
| 5.1.2 利用非互易性构建宇称校验门(PCG) |
| 5.1.3 基于非互易性实现纠缠纯化 |
| 5.1.4 基于非互易性实现纠缠浓缩 |
| 5.1.5 纠缠纯化和纠缠浓缩的可行性数值模拟 |
| 5.2 基于交错Kerr非线性实现无限步二维量子行走 |
| 5.2.1 交叉Kerr非线性和光子轨道角动量 |
| 5.2.2 无限步二维量子行走的理论描述 |
| 5.2.3 二维量子行走的数值模拟 |
| 5.2.4 无限步二维量子行走的可行性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）半量子秘密共享协议的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 量子密码的研究现状 |
| 1.3.2 量子秘密共享的研究现状 |
| 1.3.3 半量子秘密共享的研究现状 |
| 1.4 论文主要结构安排及研究成果 |
| 第二章 量子秘密共享协议的基础理论 |
| 2.1 量子秘密共享的基本物理知识 |
| 2.1.1 量子比特 |
| 2.1.2 幺正变换及量子逻辑门 |
| 2.1.3 量子纠缠态 |
| 2.2 量子信息学中量子力学基本理论 |
| 2.2.1 量子态叠加原理 |
| 2.2.2 非正交量子态不可克隆定理 |
| 2.2.3 海森堡测不准定理 |
| 2.2.4 非正交量子态不可区分定理 |
| 2.3 几种不同的QSS方案 |
| 2.3.1 MQSS |
| 2.3.2 TQSS协议 |
| 2.3.3 SQSS协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于非固定系数的双粒子纠缠态的SQSS协议 |
| 3.1 预备知识 |
| 3.1.1 SQSS的概念 |
| 3.1.2 非固定系数的双粒子纠缠态 |
| 3.1.3 QSS的主要攻击类型 |
| 3.2 方案设计 |
| 3.2.1 方案步骤 |
| 3.2.2 安全性分析 |
| 3.2.3 对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于身份认证的SQSS协议 |
| 4.1 预备知识 |
| 4.1.1 GHZ态 |
| 4.1.2 幺正操作在SQSS中的应用 |
| 4.1.3 量子身份认证在QSS中的应用 |
| 4.2 方案设计 |
| 4.2.1 方案步骤 |
| 4.2.2 安全性分析 |
| 4.2.3 对比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）噪声信道量子信息传输方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 量子通信技术研究发展现状 |
| 1.2.1 量子密钥分发 |
| 1.2.2 量子隐形传态 |
| 1.2.3 量子密集编码 |
| 1.2.4 量子通信网 |
| 1.3 量子通信中的噪声问题及抗噪声方法 |
| 1.3.1 量子噪声的产生 |
| 1.3.2 量子信道编码 |
| 1.3.3 无退相干子空间 |
| 1.3.4 纠缠纯化与纠缠中继 |
| 1.3.5 现有研究的不足之处 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 量子信息与量子噪声理论 |
| 2.1 量子力学基础 |
| 2.1.1 数学符号与概念 |
| 2.1.2 量子力学公设 |
| 2.1.3 量子力学基本特征 |
| 2.1.4 密度矩阵 |
| 2.1.5 量子纠缠 |
| 2.2 量子信息基本原理 |
| 2.2.1 量子比特 |
| 2.2.2 量子比特的性质 |
| 2.2.3 量子操作门 |
| 2.3 量子噪声理论 |
| 2.3.1 开放量子系统与退相干 |
| 2.3.2 算子和表示法 |
| 2.3.3 量子噪声信道模型 |
| 2.3.4 主方程方法 |
| 2.3.5 量子保真度 |
| 3 幅值阻尼信道中的量子隐形传态 |
| 3.1 两体纠缠态的纯化 |
| 3.2 幅值阻尼信道对量子隐形传态的影响 |
| 3.3 量子隐形传态的纠缠补偿机制 |
| 3.3.1 幅值阻尼信道参数的估计 |
| 3.3.2 纠缠补偿机制 |
| 3.4 纠缠补偿之后的隐形传态 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 纠缠补偿参数的设计 |
| 3.5.2 隐形传态保真度与p、F的关系 |
| 3.5.3 与其他方法的对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 幅值阻尼信道中基于多粒子纠缠态的通信 |
| 4.1 基于多粒子纠缠的量子信息传输方案 |
| 4.1.1 量子秘密共享 |
| 4.1.2 双向量子隐形传态 |
| 4.2 弱测量技术 |
| 4.3 基于弱测量的三粒子W-LIKE态纠缠保护 |
| 4.3.1 幅值阻尼信道上三粒子W-like态的纠缠演化 |
| 4.3.2 三粒子W-like态的纠缠保护 |
| 4.3.3 与其他方法的比较 |
| 4.3.4 提高纠缠保护的成功概率 |
| 4.3.5 关于迭代次数的讨论 |
| 4.4 幅值阻尼信道上的多粒子GHZ态双向隐形传态 |
| 4.4.1 双向隐形传态方案 |
| 4.4.2 基于部分弱测量方法抑制复合GHZ态的纠缠退相干 |
| 4.4.3 分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 量子噪声网络中的多跳通信 |
| 5.1 噪声环境下的量子纠缠交换 |
| 5.1.1 量子纠缠交换原理 |
| 5.1.2 相位阻尼信道上的纠缠交换 |
| 5.1.3 幅值阻尼信道上的纠缠交换 |
| 5.2 固定量子噪声网络的路由协议 |
| 5.2.1 经典网络中的路由协议 |
| 5.2.2 固定噪声量子网络路由协议设计 |
| 5.2.3 路由协议性能分析 |
| 5.3 自组织量子噪声网络路由协议 |
| 5.3.1 量子自组织网络的特点与路由协议设计思路 |
| 5.3.2 限定跳数内的主动路由模式 |
| 5.3.3 限定跳数外的按需路由模式 |
| 5.3.4 路由协议性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（10）连续变量量子密钥分发及认证技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 量子保密通信的发展简介 |
| 1.2 连续变量量子密钥分发技术的发展及现状 |
| 1.3 量子认证理论的发展及现状 |
| 1.4 研究内容及结构安排 |
| 2 连续变量量子信息理论及相关技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 量子信息理论的基础知识 |
| 2.2.1 量子力学的假设推理 |
| 2.2.2 无条件安全性 |
| 2.3 连续变量量子信息理论 |
| 2.3.1 连续光场的正则分量 |
| 2.3.2 量子态 |
| 2.3.3 连续变量的量子信息论基础 |
| 2.4 连续变量量子密钥分发系统的关键技术 |
| 2.4.1 连续变量相干态的量子密钥分发协议 |
| 2.4.2 系统协商的安全判据 |
| 2.4.3 系统的攻击分析 |
| 2.4.4 连续变量量子密钥分发系统的等效模型 |
| 2.4.5 连续变量量子系统的理论安全码率 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 连续变量量子密钥分发系统的光路稳定技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 连续变量量子密钥分发系统的光路设计 |
| 3.2.1 连续变量光源设计 |
| 3.2.2 光路系统发送端设计 |
| 3.2.3 光路系统接收端设计 |
| 3.2.4 光路系统的关键技术 |
| 3.3 连续变量量子密钥分发系统的信道研究 |
| 3.3.1 连续变量光纤信道模型 |
| 3.3.2 信道的偏振效应 |
| 3.3.2.1 偏振态的数学描述 |
| 3.3.2.2 偏振失配的物理描述 |
| 3.4 连续变量信道的非线性偏振研究 |
| 3.4.1 非线性偏振的数学分析 |
| 3.4.2 非线性偏振劣化下系统参数描述 |
| 3.4.3 非线性偏振耦合反馈控制技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 连续变量量子密钥分发系统的性能优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于副载波复用的连续变量量子密钥分发系统方案 |
| 4.2.1 连续变量复用理论基础 |
| 4.2.2 副载波复用系统的通信模型及安全性分析 |
| 4.3 基于正交频分复用的连续变量量子密钥分发系统研究 |
| 4.3.1 连续变量的正交频分复用理论 |
| 4.3.2 正交频分复用信号的数学分析 |
| 4.3.3 正交频分复用QKD系统的性能分析 |
| 4.4 基于奇相干态的连续变量量子密钥分发系统研究 |
| 4.4.1 基于奇相干态的CVQKD协议 |
| 4.4.2 奇相干态系统的性能及安全性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 量子认证技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 量子认证技术的基本原理 |
| 5.3 基于测量设备无关协议的量子身份认证技术研究 |
| 5.3.1 测量设备无关的量子密钥分发协议 |
| 5.3.2 基于测量设备无关的身份认证协议 |
| 5.3.3 测量设备无关的身份认证协议性能分析 |
| 5.4 基于弱弱交叉克尔非线性的量子信道认证方案研究 |
| 5.4.1 物理原理 |
| 5.4.2 量子信道认证方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
四、利用非最大纠缠态实现高效量子密钥分配（论文参考文献）
- [1]量子色散消除的研究进展[J]. 金锐博,杨子祥,郝向英,李百宏. 激光技术, 2022(01)
- [2]40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究[D]. 王海洋. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]纠缠态连续变量量子密钥分发的量子—经典信道复用技术及源无关安全性研究[D]. 杜珊娜. 山西大学, 2021(01)
- [4]多自由度编码量子态的指示放大研究[D]. 陈灵泉. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]基于混合纠缠和高维量子态的量子密钥分配协议设计与分析[D]. 闫星宇. 南昌大学, 2020(01)
- [6]基于非最大纠缠信道的若干量子安全通方案设计[D]. 王旭. 苏州大学, 2020(02)
- [7]纠缠光子源的制备及其在量子信息中的应用研究[D]. 高伟超. 北京邮电大学, 2020(01)
- [8]半量子秘密共享协议的研究[D]. 仝燕. 华东交通大学, 2019(04)
- [9]噪声信道量子信息传输方法研究[D]. 杨光. 西北工业大学, 2018(02)
- [10]连续变量量子密钥分发及认证技术研究[D]. 董颖娣. 西北工业大学, 2017(02)