誘騙態(tài)量子密鑰分配協(xié)議的研究.pdf

1、量子的不可分性和系統(tǒng)的糾纏是量子力學(xué)最奇異的特性，而這也構(gòu)成了量子密鑰分配（QKD）安全性的理論基礎(chǔ)。QKD是第一個(gè)在單量子水平上達(dá)到商業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，QKD能為用戶提供高效的信息安全的解決方案，并能保證系統(tǒng)具有無條件的絕對(duì)安全性，可用于外交，軍事，金融等需要高度保密的領(lǐng)域，有望成為下一代加密系統(tǒng)的主流方案。
　　對(duì)于使用實(shí)際“單”光子源的QKD系統(tǒng)，誘騙態(tài)方法能顯著的提升和改善 QKD系統(tǒng)的性能。近五年來，人們?cè)谡T騙態(tài)領(lǐng)域開展了大

2、量的研究工作，但仍有很多問題值得深入研究。本文主要研究了誘騙態(tài) QKD協(xié)議的安全密鑰生成率和最大安全距離，其目的是促進(jìn) QKD的進(jìn)一步實(shí)用化。主要開展了以下三個(gè)方面的研究工作。
　　1.研究了基于標(biāo)記單光子源的廣義誘騙態(tài)協(xié)議，在主動(dòng)方案中分別對(duì)泊松分布、熱分布和接收端放置閾值探測(cè)器和光子數(shù)解析探測(cè)器的情況進(jìn)行了公式推導(dǎo)和數(shù)值模擬；并對(duì)被動(dòng)方案的情形也進(jìn)行了推導(dǎo)和模擬。
　　2.結(jié)合標(biāo)記單光子源，詳細(xì)討論了實(shí)用的誘騙態(tài)協(xié)議。在

3、主動(dòng)方案中，使用兩誘騙態(tài)加真空態(tài)來對(duì)單光子的計(jì)數(shù)率和誤碼率進(jìn)行估計(jì)；而在被動(dòng)方案中，通過探測(cè)器的后選擇將光脈沖分為響應(yīng)為0,1和其他等三類子集來實(shí)施誘騙態(tài)方案，并利用這三類子集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行估計(jì)過程。
　　3.研究了當(dāng)光子數(shù)解析探測(cè)器置于接收端情況。對(duì)文獻(xiàn)中提出的光子數(shù)解析誘騙態(tài)協(xié)議建立了具體的模型并進(jìn)行了數(shù)值模擬。然后研究了主動(dòng)和被動(dòng)兩種方案。在主動(dòng)方案中，同樣使用兩誘騙態(tài)和真空態(tài)，利用其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行估計(jì)；而在被動(dòng)方案中，通