连续变量量子密钥分发的实验研究

【摘要】：连续变量量子密钥分发作为一种备选的安全通信方案,具有编码率高,探测简单,容易实现等优点,而成为了研究的热点之一。本论文从量子力学和信息学的基本理论入手,首先介绍了量子光学中常用的三个量子态光场以及互信息,信息熵的概念;紧接着介绍了相干态连续变量密钥分发的基本过程、原理,主要涉及高斯调制量子密钥分发协议和四态协议。围绕着在全光纤中实现量子密钥的分发这一根本目的,在实验方面,展开了以下研究:整体通信方案的设计,高速平衡零拍探测器的制作,光路的搭建,程序的编写,相位的锁定,数据的采集等。最终,在25km的光纤中,重复频率1MHz的情况下,取得了32.8kbit/s的安全密钥率。在文章的最后,简要探讨了量子信道与经典信道复用的可能性。着重分析了经典光对量子信号的交叉相位调制,以及对安全码率的影响。
【关键词】：连续变量量子密钥分发 平衡零拍探测 锁相 安全密钥率 复用 交叉相位调制
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O413;TN918