不完美法拉第镜对连续变量量子密钥分发系统实际安全性的影响

发布时间：2021-04-28 19:28

　　量子密钥分发是量子信息中发展比较快、实用化程度比较高的量子技术,理论上具备无条件的安全性。量子密码系统的安全性还依赖相关系统器件的精度,但实际中使用的器件并不总是完美的,存在的误差会导致实际系统与理论模型之间不能完美匹配,进而可能会产生系统漏洞,使系统的实际安全性无法得到保证。本文研究不完美法拉第镜对两个不同连续变量量子密钥分发系统的影响,主要内容如下:1.研究了在高斯调制相干态协议下,不完美法拉第镜对连续变量量子密钥分发系统性能造成的影响。研究结果表明,法拉第镜的不完美会造成系统性能降低,随着器件不完美程度的增加,系统实际安全密钥率呈现出余弦性周期变化规律;提出了一种补偿方案,方案中合法方可以对法拉第镜的完美情况进行判断,若器件不完美,系统被损失掉的性能可以被补偿;此外,对该方案进行了可行性分析,并与其他方案进行了对比分析。2.研究了在即插即用双相位调制协议下,不完美的法拉第镜对连续变量量子密钥分发系统性能产生的影响。结果表明,法拉第镜不完美会损害系统性能,降低系统的密钥率和安全通信距离,并且系统的密钥率也随着该器件不完美程度的增加呈现余弦性周期变化;提出了一种基于不完美法拉第镜的攻... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 量子密钥分发的研究现状
        1.2.1 离散变量量子密钥分发的研究现状
        1.2.2 连续变量量子密钥分发的研究现状
    1.3 论文的主要工作与章节安排
    1.4 本章小结
第二章 量子通信理论基础
    2.1 量子力学基础
        2.1.1 不确定性原理
        2.1.2 不可克隆定理
    2.2 量子光学基础
        2.2.1 光场量子化
        2.2.2 量子态
    2.3 信息论基础
        2.3.1 经典信息论基础
        2.3.2 量子信息论基础
    2.4 连续变量量子密钥分发理论基础
        2.4.1 GG02协议
        2.4.2 CVQKD系统的实际安全性研究
    2.5 本章小结
第三章 不完美法拉第镜对高斯调制相干态CVQKD系统实际安全性的影响
    3.1 高斯调制相干态CVQKD系统
    3.2 实际法拉第镜的非完美性分析
    3.3 不完美法拉第镜对系统实际安全性的影响
    3.4 针对法拉第镜不完美的补偿方案
        3.4.1 具体的补偿措施
        3.4.2 与其他方法的对比
    3.5 本章小结
第四章 不完美法拉第镜对即插即用双相位调制CVQKD系统实际安全性的影响
    4.1 即插即用CVQKD系统介绍
    4.2 法拉第镜的不完美和攻击
        4.2.1 不完美法拉第镜对系统性能的影响
        4.2.2 基于不完美法拉第镜的一种攻击方式
    4.3 法拉第镜不完美攻击下系统的密钥率计算
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]连续变量量子密钥分发的参考脉冲相位攻击与探测[J]. 黄彪,黄永梅,彭真明.  光学学报. 2019(11)
[2]法拉第镜不完善对连续变量量子密钥分发系统的影响（英文）[J]. 杨荣桓,何广强.  光子学报. 2015(02)
[3]连续变量量子通信中的高斯调制[J]. 何云贤,陆鸢,朱俊,彭进业,曾贵华.  量子光学学报. 2009(04)
[4]量子隐形传态[J]. 苏晓琴,郭光灿.  物理学进展. 2004(03)

博士论文
[1]连续变量量子密钥分发在实际通信环境中的传输研究[D]. 赵一甲.北京邮电大学 2019
[2]基于连续变量的量子密钥分发系统中长距离传输技术与安全性研究[D]. 王天一.北京邮电大学 2015

硕士论文
[1]基于高斯调制的连续变量量子通信的研究[D]. 孙照龙.天津工业大学 2017



本文编号：3166042