一種量子保密通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、量子密鑰分發(fā)由于其理論上的不可破譯性，已經(jīng)成為當(dāng)今通信領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文的目標(biāo)是建立一個(gè)量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 首先，在研究BB84協(xié)議各種具體實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于偏振編碼的量子密鑰分發(fā)方案，該方案僅使用一臺(tái)單光子探測(cè)器。其次，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該量子保密通信系統(tǒng)的發(fā)送端。發(fā)送端采用延時(shí)芯片、高速邏輯芯片和放大電路制備了有效寬度約700ps的電窄脈沖，用其驅(qū)動(dòng)激光二極管，經(jīng)衰減后產(chǎn)生近似單光子脈沖。隨后通過(guò)偏振

2、控制器制備了0°，90°，45°和-45°四種偏振態(tài)，隨機(jī)選擇其輸出，同時(shí)采用另外的波長(zhǎng)傳輸同步信號(hào)。再次，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該量子保密通信系統(tǒng)的接收端。接收端實(shí)現(xiàn)同步，產(chǎn)生單光子探測(cè)器的觸發(fā)脈沖信號(hào)，同時(shí)將光脈沖進(jìn)行分路延時(shí)傳輸。根據(jù)BB84協(xié)議，收端計(jì)算機(jī)通過(guò)經(jīng)典信道與發(fā)送端進(jìn)行基對(duì)比和誤碼檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)和密性放大后產(chǎn)生最終的密鑰。此外，接收端還完成了光子在傳輸過(guò)程中的偏振反饋控制。最后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明發(fā)送端和接收端實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)