基于架空环境下量子保密通信多态因素分析研究

发布时间：2020-06-05 00:19

【摘要】：量子通信从广义上来讲就是将量子态从一端传输到另一端,可以分为量子隐形传态(Quantum Teleportation)、量子密集编码(Quantum Dense Coding)和基于量子密钥分发的量子保密通信等形式。目前所谓商用量子保密通信是指量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)。采用激光器产生非极化光并由衰减器进行衰减,产生的单光子进行随机数的传递,从原理和实验的角度证明其具有绝对安全和不可破解的特性。正因为其绝对的安全性,目前量子保密通信广泛应用在通信、电子商务、金融和军事等安全等级较高的领域。电力生产运行的安全性,关系国家安全,鉴于量子保密通信的安全性,电力量子通信技术受到电力行业的高度关注。本文以架空环境下量子密钥分发设备为对象展开研究。论文首先对BB84协议、电力量子信道、常见的电力量子保密通信的组网类型以及影响成码率的主要因素进行了较为全面的分析。应用基于偏振编码的量子密钥分发技术搭建实验室测试系统,设计了各因素影响下的相关指标参数测试方法及流程,并对主要的指标进行测试及分析。通过对电力架空光缆环境下光的偏振态变化研究,将快速偏振反馈技术,应用于实际网络架构,搭建了量子密钥分发系统,通过实验验证所提方法提高了量子密钥成码率。量子保密通信在电力行业的应用尚属起步阶段,在电力行业的工程实践中更属空白。本论文通过在实验室环境下和实际工程这两种应用场景,分析了量子保密通信技术实际电力工程应用的干扰因素,论证了量子保密通信技术在电力行业应用的可行性,提出了量子保密通信电力应用的工程测试方法。本文成果可为量子保密通信在电力行业工程实践的应用提供参考,为今后量子保密通信的相关研究鉴定理论基础。
【图文】：

BB84协议

图 2-2 量子密钥分发系统工作原理) 发送方BB84 协议要求 QKD 系统使用单光子源，目前，基于量子点的单光子源具有很的前景，但尚不实用；基于纠缠的 Heralded 单光子源亮度比较低。基于目前的技水平，比较现实的方式是采用经过衰减的激光作为光源。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN918;O413

【参考文献】

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本文编号：2697199