【摘要】：量子保密通信自提出以來由于其獨(dú)特的安全性受到了全世界的廣泛關(guān)注。在相位編碼的量子保密通信中通過在單光子調(diào)制的相位上編碼密鑰,在接收端進(jìn)行解調(diào)獲得單光子攜帶的密鑰。因?yàn)閱喂庾拥男袨榉狭孔恿W(xué)定理,所以由單光子充當(dāng)載體的量子保密通信是絕對安全的。由于單光子調(diào)制的量子保密通信用于高頻調(diào)制有很好的信噪比,在光纖量子通信中有很高的實(shí)用價(jià)值。基于副載波的多路復(fù)用量子密鑰通信可以有效的提高系統(tǒng)的成鑰率。在實(shí)際應(yīng)用中,由于受外界噪聲和實(shí)驗(yàn)條件的限制,需要解決系統(tǒng)快速鎖定和容量分析的問題。本文基于單光子相位調(diào)制的多路復(fù)用密鑰分發(fā)系統(tǒng)的研究,從實(shí)驗(yàn)上研究了單光子調(diào)制的頻譜特性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中FP腔的快速鎖定。理論上研究了基于單光子調(diào)制的多路復(fù)用密鑰分發(fā)系統(tǒng)的容量,實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了多通道的響應(yīng)。我們針對目前單光子相位調(diào)制的多路復(fù)用密鑰分發(fā)系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了如下工作研究：第一,提出了單光子調(diào)制方法,研究了單光子調(diào)制的頻譜特性。同傳統(tǒng)的光子計(jì)數(shù)調(diào)制相比,這種方法不僅可以用于實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)制也可以得到較高的信噪比,在實(shí)驗(yàn)中得到的信噪比高達(dá)122。應(yīng)用這種單光子調(diào)制解調(diào)的方法我們實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中FP腔的快速鎖定。第二,通過研究副載波多路復(fù)用系統(tǒng)的量子比特誤碼率和成鑰率來研究系統(tǒng)的容量,研究了通道相關(guān)參數(shù)的典型值和理論極限值對系統(tǒng)容量的影響。在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了多通道的響應(yīng),證明在調(diào)制深度為0.02的情況下,系統(tǒng)可以同時(shí)用于多個(gè)通道傳輸,通道之間沒有串?dāng)_現(xiàn)象發(fā)生。
[Abstract]:Quantum secure communication has attracted worldwide attention for its unique security since it was proposed. In the phase coded quantum secure communication, the single photon carrier key is obtained by encoding the key on the phase of single photon modulation and demodulating at the receiving end. Because the behavior of single photon conforms to the quantum mechanics theorem, the quantum secure communication with single photon acting as carrier is absolutely safe. Because of the high signal-to-noise ratio (SNR) of single photon modulated quantum communication, it has high practical value in optical fiber quantum communication. Multi-channel multiplexing quantum key communication based on subcarrier can effectively improve the key rate of the system. In practical application, due to the limitation of external noise and experimental conditions, it is necessary to solve the problems of system fast locking and capacity analysis. Based on the research of multiplex key distribution system based on single photon phase modulation, the spectrum characteristics of single photon modulation are studied experimentally, and the fast locking of FP cavity in the system is realized. The capacity of multiplex key distribution system based on single photon modulation is studied theoretically and the response of multi-channel is verified experimentally. We have done the following research on the existing problems of the multiplex key distribution system with single photon phase modulation: first, we propose a single photon modulation method and study the spectrum characteristics of the single photon modulation. Compared with the traditional photon counting modulation, this method can not only be used to achieve high frequency modulation, but also can obtain higher SNR. The SNR obtained in the experiment is as high as 122. Using this method of single photon modulation and demodulation, we realize the fast locking of FP cavity in the system. Secondly, the capacity of the system is studied by studying the quantum bit error rate (QBER) and the key rate of the subcarrier multiplexing system, and the influence of the typical values of the channel related parameters and the theoretical limit values on the system capacity is studied. The multi-channel response is verified experimentally and it is proved that the system can be used to transmit multiple channels simultaneously when the modulation depth is 0.02 and there is no crosstalk between the channels.
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN918.4;O413

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馮少暉,梁林梅,田成林,李承祖;單光子探測器量子效率絕對自身標(biāo)定方案[J];量子光學(xué)學(xué)報(bào);2004年04期

2 劉云;韓正甫;吳青林;戴逸民;郭光燦;;通訊波段單光子探測器的研制[J];量子光學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

3 張忠祥;韓正甫;劉云;郭光燦;;超導(dǎo)單光子探測技術(shù)[J];物理學(xué)進(jìn)展;2007年01期

4 計(jì)新;金星日;張英俏;張壽;;利用單光子的量子對話(英文)[J];量子光學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

5 方俊彬;廖�？�;魏正軍;劉小寶;王金東;劉頌豪;;超短光脈沖波形對門模單光子探測的影響[J];光子學(xué)報(bào);2009年09期

6 吳青林;劉云;陳巍;韓正甫;王克逸;郭光燦;;單光子探測技術(shù)[J];物理學(xué)進(jìn)展;2010年03期

7 ;單光子波長轉(zhuǎn)換首次實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)量與測試技術(shù);2010年10期

8 ;單光子波長轉(zhuǎn)換首次實(shí)現(xiàn)[J];人工晶體學(xué)報(bào);2010年05期

9 周品嘉;常相輝;韋聯(lián)福;于揚(yáng);;基于熱敏超導(dǎo)邊界轉(zhuǎn)變傳感的單光子探測技術(shù)[J];物理學(xué)進(jìn)展;2010年04期

10 巫君杰;尤立星;劉登寬;陳思井;;超導(dǎo)納米線單光子探測器動態(tài)電感研究[J];低溫與超導(dǎo);2012年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 魏正軍;王金東;郭健平;郭邦紅;張智明;廖�？�;梁瑞生;劉頌豪;;無源抑制模式單光子探測器的時(shí)間特性分析[A];第十四屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2010年

2 武愕;池英芝;陳耿旭;夏慷蔚;曾和平;;表面等離子體增強(qiáng)的單光子產(chǎn)生[A];第十四屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2010年

3 陳希浩;翟艷花;張達(dá);吳令安;;單光子探測器量子效率的自絕對標(biāo)定[A];第十二屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

4 吳青林;劉云;韓正甫;戴逸民;郭光燦;;單探頭量子隨機(jī)碼發(fā)生器[A];第十一屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

5 任雪欣;李昊坤;肖云峰;;光機(jī)械系統(tǒng)中光子阻塞效應(yīng)及單光子光源研究[A];第十五屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2012年

6 吳光;;單光子探測技術(shù)在激光測繪中的應(yīng)用[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2014年

7 王磊;高錦岳;;利用四波混頻產(chǎn)生單光子的研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

8 鄢秋榮;趙寶升;劉永安;盛立志;陳寶梅;胡慧君;;基于單光子脈沖時(shí)間隨機(jī)性的光量子隨機(jī)源[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

9 顧曉蓉;黃坤;潘海峰;武愕;曾和平;;時(shí)頻域精密控制的單光子頻率上轉(zhuǎn)換探測[A];第十四屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2010年

10 程楠;李振華;黃剛鋒;王金東;魏正軍;郭健平;郭邦紅;廖常俊;劉頌豪;;用于單光子探測器的溫度測量和控制系統(tǒng)的研制[A];第十四屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會報(bào)告摘要集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前9條

1 曾堯 徐文;單光子探測:讓未來空天戰(zhàn)場更透明[N];解放軍報(bào);2012年

2 記者　 毛黎 董映璧;美利用單光子成功編存與再現(xiàn)圖像信息[N];科技日報(bào);2007年

3 記者 毛黎;單光子波長轉(zhuǎn)換首次實(shí)現(xiàn)[N];科技日報(bào);2010年

4 張巍巍;用單光子成功實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單分子間通訊[N];科技日報(bào);2012年

5 劉霞;科學(xué)家研制出首塊單光子路由器[N];科技日報(bào);2011年

6 張巍巍;利用激光可快速高效創(chuàng)建單光子[N];科技日報(bào);2012年

7 張巍巍;單光子可為光學(xué)信息傳輸服務(wù)[N];科技日報(bào);2011年

8 記者 劉霞;科學(xué)家實(shí)現(xiàn)快速操控光的量子狀態(tài)[N];科技日報(bào);2012年

9 記者 吳長鋒 通訊員 楊保國;世界首個(gè)單光子空間結(jié)構(gòu)量子存儲器誕生[N];科技日報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 劉云;紅外單光子探測器的研制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 任e，

本文編號：2249654