基于MDI-QKD协议的量子网络方案研究
发布时间：2021-10-21 00:34
量子力学的基本原理保证了量子通信的无条件安全,量子密钥分发（QKD）是量子通信的重要组成部分。测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）协议在保证经典QKD协议理论无条件安全的同时,有效地解决探测器端的安全漏洞,且MDI-QKD协议的特殊结构可将合法用户间的安全通信距离延长至两倍。随着QKD技术的愈发成熟,两用户间的安全通信已经可以保证,但适用于多用户安全通信的量子网络仍在研究中。为了提高QKD中的合法用户数,本文提出基于即插即用MDI-QKD的量子网络方案以及基于量子隐形传态的长距离MDI-QKD量子网络方案。论文主要研究内容如下:（1）论文给出了一种基于量子隐形传态的长距离MDI-QKD协议。该协议将量子隐形传态与MDI-QKD协议相结合,Alice先将制备的量子态通过隐形传态的方式传送给相距较远的中间用户David,David与Bob一起将制备的量子态传送至第三方进行贝尔态测量。论文给出了该协议的密钥产生率的公式推导及数值仿真。仿真结果表明:基于量子隐形传态的MDI-QKD协议的密钥产生率与安全传输距离之间的关系较原始的MDI-QKD协议有了很大的提升,同时基于量子隐形传态的M...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MDI-QKD协议基本原理示意图
图 2.2 基于极化编码的 MDI-QKD 协议示意图Bob 是合法的通信用户，随机地从一组正交过程中的第三方，可信度不作要求，主要ent, BSM），由图 2.2 可知，BSM 测量装束器（Beam Splitters, BS）以及偏振分束器（量的基本原理是 Charlie 以四个相互正交的 Bob 端传送来的量子态进行投影测量，从结果，在实验的过程中一般只能测量出四体的测量结果与单光子探测器的响应情况可HD2 和 VD2 同时响应时，测量结果为
图 2.3 基于相位编码方式的 MDI-QKD 协议示意图程可描述如下：冲（A-S）和参考脉冲（A-R），Bob 准备信号脉交基 B1={ 0, }和 B2={23,2 }中随机选择相位对发送至第三方 Charlie 端进行测量；到 Alice 和 Bob 制备的量子态后，执行贝尔态测0 和 D1 的响应情况通过公共的经典信道公布给 A到测量结果后，根据测量结果是否成功选择是否的基一致则保留该组数据并根据单光子探测器翻转操作），否则丢弃数据；c，直至获取足够量的原始密钥；公共的经典信道公布部分原始密钥，计算其相应
【参考文献】：
期刊论文
[1]量子保密通信技术综述[J]. 樊矾,魏世海,杨杰,黄伟,徐兵杰. 中国电子科学研究院学报. 2018(03)
[2]具有双向身份认证的量子密钥分发协议[J]. 江英华,张仕斌,昌燕,杨帆,杨敏. 量子电子学报. 2018(01)
[3]量子通信技术在电力通信方面的应用[J]. 吴渲. 信息与电脑(理论版). 2017(17)
[4]Quantum information transmission in the quantum wireless multihop network based on Werner state[J]. 施丽慧,余旭涛,蔡晓菲,龚彦晓,张在琛. Chinese Physics B. 2015(05)
[5]光纤量子密钥分配技术在电网中的应用前景[J]. 张睿汭,周静,陈希. 电力系统通信. 2012(10)
[6]多层级量子密码城域网[J]. 许方星,陈巍,王双,银振强,张阳,刘云,周政,赵义博,李宏伟,刘东,韩正甫,郭光灿. 科学通报. 2009(16)
本文编号：3447897
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MDI-QKD协议基本原理示意图
图 2.2 基于极化编码的 MDI-QKD 协议示意图Bob 是合法的通信用户，随机地从一组正交过程中的第三方，可信度不作要求，主要ent, BSM），由图 2.2 可知，BSM 测量装束器（Beam Splitters, BS）以及偏振分束器（量的基本原理是 Charlie 以四个相互正交的 Bob 端传送来的量子态进行投影测量，从结果，在实验的过程中一般只能测量出四体的测量结果与单光子探测器的响应情况可HD2 和 VD2 同时响应时，测量结果为
图 2.3 基于相位编码方式的 MDI-QKD 协议示意图程可描述如下：冲（A-S）和参考脉冲（A-R），Bob 准备信号脉交基 B1={ 0, }和 B2={23,2 }中随机选择相位对发送至第三方 Charlie 端进行测量；到 Alice 和 Bob 制备的量子态后，执行贝尔态测0 和 D1 的响应情况通过公共的经典信道公布给 A到测量结果后，根据测量结果是否成功选择是否的基一致则保留该组数据并根据单光子探测器翻转操作），否则丢弃数据；c，直至获取足够量的原始密钥；公共的经典信道公布部分原始密钥，计算其相应
【参考文献】：
期刊论文
[1]量子保密通信技术综述[J]. 樊矾,魏世海,杨杰,黄伟,徐兵杰. 中国电子科学研究院学报. 2018(03)
[2]具有双向身份认证的量子密钥分发协议[J]. 江英华,张仕斌,昌燕,杨帆,杨敏. 量子电子学报. 2018(01)
[3]量子通信技术在电力通信方面的应用[J]. 吴渲. 信息与电脑(理论版). 2017(17)
[4]Quantum information transmission in the quantum wireless multihop network based on Werner state[J]. 施丽慧,余旭涛,蔡晓菲,龚彦晓,张在琛. Chinese Physics B. 2015(05)
[5]光纤量子密钥分配技术在电网中的应用前景[J]. 张睿汭,周静,陈希. 电力系统通信. 2012(10)
[6]多层级量子密码城域网[J]. 许方星,陈巍,王双,银振强,张阳,刘云,周政,赵义博,李宏伟,刘东,韩正甫,郭光灿. 科学通报. 2009(16)
本文编号：3447897
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