新型量子密钥分配的理论与实验研究

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3、位类别：＇一提交日期零ｒＰ月．论文、ｒ．＇。．＇．．ｈ＂Ａ，：．；．。＇托ｒ驗ｌ种讀苦矿严ｖ＾Ｖ：錢＇蔓麥合＇ｍ氣＾苗：ｋ；乃；？＇记．為，＾；乃丫：；以－乂／著赛雜义壤據攻Ｓ和Ｈ．迦論孩！ｋ利：ResearchesonnewprotocolsofthequantumkeydistributionThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsforthe

4、DegreeofMasterofEngineeringByFengZhuSupervisor:Prof.QinWangProf.FeiLiApril2016摘要信息安全问题已经受到了世界各国的重视，2013年的“棱镜门事件”更是把信息安全问题推到了风口浪尖。信息安全问题归根结底是由于经典通信技术的安全性是建立在计算的复杂度上的，一旦功能强大的量子计算机研制成功后，原先经典系统中的安全密钥系统将变得不堪一击。为此物理学家们提出了一种新的通信技术：量子通信技术，来解决这个难题。量子通信技术是建立在量子物理定律之上，其安全性已经被科学家

5、们严格证明，可以说是绝对的安全通信技术。这一理论一经提出便得到了广泛的关注。本文首先介绍了量子通信技术的组成及其优点，然后叙述了量子通信技术在理论和实验上的研究现状，并且阐述了量子保密通信中的通信协议和攻击手段。在介绍完这些基本知识之后，本文重点研究了量子密钥分配，并提出了四种新的量子密钥分配方案：（1）基于弱相干态光源的两强度BB84量子密钥分配方案（2）基于弱相干态光源的两强度不依赖于测量装置的量子密钥分配方案（3）基于指示单光子源的不依赖于测量装置的量子密钥分配方案（4）基于标记配对相干态光源的不依赖于测量装置的量子密钥分配

6、在论述四种新的量子密钥方案的时候，作者主要从以下几个方面着手：一方面设计了量子密钥分配方案的实验原理图；另一方面也给出了方案的最终成码率的理论推导过程和相应的数值仿真图；最后通过比较论证的方法说明每种量子密钥分配方案对最终的密钥成码率和最终的安全传输距离所带来的贡献。关键词:量子密钥分配，诱骗态，BB84分配协议，不依赖于测量装置IAbstractInformationsecurityhasdrawntheattentionfromthecountriesallovertheworld,especiallywhen“thepris

7、mdoor”eventtookplacein2013.Thecrucialpointinexistinginformationsecurityproblemsisattributedtothefactthatclassicalcommunicationisbasedonthecomputationalcomplexity.Aslongasthequantumcomputercomesintobeing,alltheclassicalcryptographywillfallapart.Inordertosolvethisproble

8、m,physicistshaveinventedanovelmethod,i.e.,quantumcommunication.Itssecurityisbasedonthelawsofquantumphysics,anditsuncondition