本文關(guān)鍵詞： 量子密鑰分發(fā) 連續(xù)變量 光場軌道角動量 非線性光學(xué) 糾纏　出處：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)是量子信息中一個重要的研究方向,它可以實現(xiàn)無條件安全的保密通信。這種方案充分利用了光場的邊帶資源,并且具有良好的噪聲抑制能力。本博士論文總結(jié)了作者博士期間在這個領(lǐng)域所做的主要工作,分為以下幾點:1.針對實際系統(tǒng)激光器中存在噪聲,并且調(diào)制器不能進行理想調(diào)制的情況,分析了光源噪聲對安全性的影響,給出了安全碼率的下界。2.搭建了自由空間的四態(tài)協(xié)議連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)演示驗證系統(tǒng),同時采用無切換方案,提高了系統(tǒng)的通信速率。3.搭建了基于光纖的準連續(xù)光連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)系統(tǒng),通過時分復(fù)用和偏振復(fù)用抑制信道串擾,同時采用了無切換方案和寬帶調(diào)制提高了系統(tǒng)的通信速率。4.為了實現(xiàn)連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)中對光場不同自由度的復(fù)用,對光場軌道角動量進行了研究,在實驗上制備了具有超高軌道角動量量子數(shù)的光場。5.針對連續(xù)變量量子中繼中需要Schr(?)dinger貓態(tài)作為光源的問題,提出了利用非線性糾纏得到大小連續(xù)可調(diào)的貓態(tài)的方案。同時為了在實驗上觀察到這種微弱的非線性效應(yīng)進行了方形微型光學(xué)諧振腔的研究。6.為了將連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)拓展到可見光波段,研制了高功率紫外連續(xù)波激光器,搭建了綠光光學(xué)參量放大器,實現(xiàn)了綠光的放大和反放大。
[Abstract]:Continuous variable quantum key distribution is an important research direction in quantum information. It can realize unconditionally secure secure communication. This scheme makes full use of the sideband resources of light field. And has good noise suppression ability. This doctoral thesis summarizes the main work done in this field during the doctoral period, which can be divided into the following points: 1. Aiming at the existence of noise in the actual laser system. And the modulator can not be ideal modulation, the impact of light source noise on the security is analyzed. The lower bound of the secure code rate is given. 2. A four-state protocol quantum key distribution demonstration and verification system with continuous variables in free space is built, and a no-switching scheme is adopted at the same time. The communication rate of the system is improved. 3. A quasi continuous optical variable quantum key distribution system based on optical fiber is built to suppress channel crosstalk through time division multiplexing (TDM) and polarization multiplexing (polarization multiplexing). At the same time, no switching scheme and broadband modulation are used to improve the communication rate of the system. In order to realize the multiplexing of different degrees of freedom in the continuous variable quantum key distribution, the orbital angular momentum of the optical field is studied. The light field with ultra-high orbital angular momentum quantum number has been prepared experimentally. The problem of dinger cat state as light source. In this paper, we propose a scheme to obtain the cat state with continuously adjustable size by nonlinear entanglement. In order to observe this weak nonlinear effect experimentally, the square micro optical resonator is studied. 6. Quantum key distribution is extended to visible light band. A high power ultraviolet CW laser is developed and a green optical parametric amplifier is built to amplify and reverse amplify the green light.
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN918.4

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