基于BB84協(xié)議量子密鑰通信相位調(diào)制驅(qū)動電路設(shè)計.pdf

1、密碼學(xué)是一門古老的應(yīng)用科學(xué)，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是量子計算機(jī)概念的提出，使得基于計算復(fù)雜性假設(shè)的經(jīng)典密碼體制的安全性受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。量子密碼是量子力學(xué)和密碼學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它解決了經(jīng)典密碼體制的密鑰分配的難題，是當(dāng)今世界上最熱門的前沿科學(xué)技術(shù)之一。量子密碼的安全性由量子力學(xué)基本原理——海森堡測不準(zhǔn)原理和量子不可克隆定理保證，所以在密鑰分配過程中，公開信道中的數(shù)據(jù)不必?fù)?dān)心被竊聽。實現(xiàn)量子密鑰分配有BB84協(xié)議、B92協(xié)議、E91協(xié)議

2、以及由此三大協(xié)議的改進(jìn)和結(jié)合產(chǎn)生的其他協(xié)議。
　　 本文主要對基于BB84協(xié)議的量子密鑰分發(fā)實驗的相位調(diào)制器的驅(qū)動電路進(jìn)行了研究。在Mach-Zender型量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，Plug&Play系統(tǒng)比雙Mach-Zender系統(tǒng)具有較高的光學(xué)穩(wěn)定度，它可以自動補(bǔ)償長距離光纖的偏振和相位抖動，能夠保持長期穩(wěn)定。我們的實驗中采用了Plug&Play方案。而相位調(diào)制器的驅(qū)動電路是量子密鑰分發(fā)實驗的關(guān)鍵技術(shù)之一，是Plug&Play方案

3、中最核心的部分。我們使用MCU+FPGA的純硬件實現(xiàn)方式對位于Alice端的驅(qū)動電路進(jìn)行研制。
　　 本文所做的主要工作：
　　 1.通過MCU設(shè)置相位驅(qū)動電壓和延遲時間，然后將設(shè)置值并行傳輸?shù)紽PGA，由其生成1MHz的基準(zhǔn)信號和精度是10ns的粗延遲信號。
　　 2.為了獲得延遲范圍在1ns～1ms，精度為1ns的延遲信號，我們采用AD9501可編程延遲芯片，以粗延遲信號為其使能信號，得到總的延遲信號。