当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

基于单光子相位调制的多路复用密钥分发系统的研究

发布时间:2018-09-19 08:55
【摘要】:量子保密通信自提出以来由于其独特的安全性受到了全世界的广泛关注。在相位编码的量子保密通信中通过在单光子调制的相位上编码密钥,在接收端进行解调获得单光子携带的密钥。因为单光子的行为符合量子力学定理,所以由单光子充当载体的量子保密通信是绝对安全的。由于单光子调制的量子保密通信用于高频调制有很好的信噪比,在光纤量子通信中有很高的实用价值。基于副载波的多路复用量子密钥通信可以有效的提高系统的成钥率。在实际应用中,由于受外界噪声和实验条件的限制,需要解决系统快速锁定和容量分析的问题。本文基于单光子相位调制的多路复用密钥分发系统的研究,从实验上研究了单光子调制的频谱特性,实现了系统中FP腔的快速锁定。理论上研究了基于单光子调制的多路复用密钥分发系统的容量,实验上验证了多通道的响应。我们针对目前单光子相位调制的多路复用密钥分发系统存在的问题进行了如下工作研究:第一,提出了单光子调制方法,研究了单光子调制的频谱特性。同传统的光子计数调制相比,这种方法不仅可以用于实现高频调制也可以得到较高的信噪比,在实验中得到的信噪比高达122。应用这种单光子调制解调的方法我们实现了系统中FP腔的快速锁定。第二,通过研究副载波多路复用系统的量子比特误码率和成钥率来研究系统的容量,研究了通道相关参数的典型值和理论极限值对系统容量的影响。在实验上验证了多通道的响应,证明在调制深度为0.02的情况下,系统可以同时用于多个通道传输,通道之间没有串扰现象发生。
[Abstract]:Quantum secure communication has attracted worldwide attention for its unique security since it was proposed. In the phase coded quantum secure communication, the single photon carrier key is obtained by encoding the key on the phase of single photon modulation and demodulating at the receiving end. Because the behavior of single photon conforms to the quantum mechanics theorem, the quantum secure communication with single photon acting as carrier is absolutely safe. Because of the high signal-to-noise ratio (SNR) of single photon modulated quantum communication, it has high practical value in optical fiber quantum communication. Multi-channel multiplexing quantum key communication based on subcarrier can effectively improve the key rate of the system. In practical application, due to the limitation of external noise and experimental conditions, it is necessary to solve the problems of system fast locking and capacity analysis. Based on the research of multiplex key distribution system based on single photon phase modulation, the spectrum characteristics of single photon modulation are studied experimentally, and the fast locking of FP cavity in the system is realized. The capacity of multiplex key distribution system based on single photon modulation is studied theoretically and the response of multi-channel is verified experimentally. We have done the following research on the existing problems of the multiplex key distribution system with single photon phase modulation: first, we propose a single photon modulation method and study the spectrum characteristics of the single photon modulation. Compared with the traditional photon counting modulation, this method can not only be used to achieve high frequency modulation, but also can obtain higher SNR. The SNR obtained in the experiment is as high as 122. Using this method of single photon modulation and demodulation, we realize the fast locking of FP cavity in the system. Secondly, the capacity of the system is studied by studying the quantum bit error rate (QBER) and the key rate of the subcarrier multiplexing system, and the influence of the typical values of the channel related parameters and the theoretical limit values on the system capacity is studied. The multi-channel response is verified experimentally and it is proved that the system can be used to transmit multiple channels simultaneously when the modulation depth is 0.02 and there is no crosstalk between the channels.
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN918.4;O413

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 冯少晖,梁林梅,田成林,李承祖;单光子探测器量子效率绝对自身标定方案[J];量子光学学报;2004年04期

2 刘云;韩正甫;吴青林;戴逸民;郭光灿;;通讯波段单光子探测器的研制[J];量子光学学报;2007年01期

3 张忠祥;韩正甫;刘云;郭光灿;;超导单光子探测技术[J];物理学进展;2007年01期

4 计新;金星日;张英俏;张寿;;利用单光子的量子对话(英文)[J];量子光学学报;2008年03期

5 方俊彬;廖常俊;魏正军;刘小宝;王金东;刘颂豪;;超短光脉冲波形对门模单光子探测的影响[J];光子学报;2009年09期

6 吴青林;刘云;陈巍;韩正甫;王克逸;郭光灿;;单光子探测技术[J];物理学进展;2010年03期

7 ;单光子波长转换首次实现[J];计量与测试技术;2010年10期

8 ;单光子波长转换首次实现[J];人工晶体学报;2010年05期

9 周品嘉;常相辉;韦联福;于扬;;基于热敏超导边界转变传感的单光子探测技术[J];物理学进展;2010年04期

10 巫君杰;尤立星;刘登宽;陈思井;;超导纳米线单光子探测器动态电感研究[J];低温与超导;2012年11期

相关会议论文 前10条

1 魏正军;王金东;郭健平;郭邦红;张智明;廖常俊;梁瑞生;刘颂豪;;无源抑制模式单光子探测器的时间特性分析[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年

2 武愕;池英芝;陈耿旭;夏慷蔚;曾和平;;表面等离子体增强的单光子产生[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年

3 陈希浩;翟艳花;张达;吴令安;;单光子探测器量子效率的自绝对标定[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年

4 吴青林;刘云;韩正甫;戴逸民;郭光灿;;单探头量子随机码发生器[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年

5 任雪欣;李昊坤;肖云峰;;光机械系统中光子阻塞效应及单光子光源研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年

6 吴光;;单光子探测技术在激光测绘中的应用[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

7 王磊;高锦岳;;利用四波混频产生单光子的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

8 鄢秋荣;赵宝升;刘永安;盛立志;陈宝梅;胡慧君;;基于单光子脉冲时间随机性的光量子随机源[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

9 顾晓蓉;黄坤;潘海峰;武愕;曾和平;;时频域精密控制的单光子频率上转换探测[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年

10 程楠;李振华;黄刚锋;王金东;魏正军;郭健平;郭邦红;廖常俊;刘颂豪;;用于单光子探测器的温度测量和控制系统的研制[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前9条

1 曾尧 徐文;单光子探测:让未来空天战场更透明[N];解放军报;2012年

2 记者  毛黎 董映璧;美利用单光子成功编存与再现图像信息[N];科技日报;2007年

3 记者 毛黎;单光子波长转换首次实现[N];科技日报;2010年

4 张巍巍;用单光子成功实现两个单分子间通讯[N];科技日报;2012年

5 刘霞;科学家研制出首块单光子路由器[N];科技日报;2011年

6 张巍巍;利用激光可快速高效创建单光子[N];科技日报;2012年

7 张巍巍;单光子可为光学信息传输服务[N];科技日报;2011年

8 记者 刘霞;科学家实现快速操控光的量子状态[N];科技日报;2012年

9 记者 吴长锋 通讯员 杨保国;世界首个单光子空间结构量子存储器诞生[N];科技日报;2013年

相关博士学位论文 前7条

1 刘云;红外单光子探测器的研制[D];中国科学技术大学;2007年

2 任e,

本文编号:2249654


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2249654.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a5964***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com