本文選題：量子態(tài) + 線性光學(xué)元件��； 參考：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：量子通信因其獨(dú)特的糾纏性和非經(jīng)典性,使其具有傳統(tǒng)信息無可比擬的優(yōu)勢(shì)。量子態(tài)在量子通信領(lǐng)域起著十分重要的作用,量子通信的過程實(shí)際上就是量子態(tài)的制備和操作過程。量子密鑰是量子通信安全的前提保障,其量子密鑰的安全性是建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)理論之上,并已被科學(xué)家們嚴(yán)格證明。目前,量子通信引起科學(xué)界越來越多的關(guān)注。在本文中,首先介紹了量子通信的研究背景、意義和發(fā)展現(xiàn)狀,然后敘述了量子力學(xué)與光學(xué)的某些基本概念,以及量子密鑰分配的相關(guān)協(xié)議,尤其是基于誘騙態(tài)的量子密鑰分配。在介紹完量子通信的基本知識(shí)后,本文就非經(jīng)典態(tài)的制備、操縱及其應(yīng)用方面提出了相關(guān)方案。首先,文本提出了一個(gè)利用線性光學(xué)元件制備任意的雙光子疊加態(tài)的方案,并利用Wigner函數(shù)和態(tài)的保真度來分析最終的目標(biāo)態(tài)。最終研究發(fā)現(xiàn):即使在非理想的實(shí)驗(yàn)條件下,該方案所獲得的疊加態(tài)依然具有明顯的非經(jīng)典性質(zhì)和較高的保真度。然后文本探討了非經(jīng)典光在基于SARG04協(xié)議的誘騙態(tài)量子密鑰分配中的應(yīng)用。通過進(jìn)行相應(yīng)的理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬,結(jié)果表明:即使是考慮現(xiàn)實(shí)條件(輸入光源脈沖數(shù)目有限)時(shí),基于非經(jīng)典的指示單光子源的SARG04誘騙態(tài)方案依然具有較高的安全成碼率與較遠(yuǎn)的傳輸距離,且參數(shù)優(yōu)化方法可以提高安全密鑰成碼率。
[Abstract]:Because of its unique entanglement and nonclassical, quantum communication has the advantage of traditional information. Quantum states play an important role in the field of quantum communication. The process of quantum communication is actually the preparation and operation of quantum states. Quantum key is the precondition of quantum communication security. The security of quantum key is based on the basic theory of quantum mechanics and has been strictly proved by scientists. At present, quantum communication has attracted more and more attention from the scientific community. In this paper, we first introduce the background, significance and development of quantum communication, then describe some basic concepts of quantum mechanics and optics, and the protocols of quantum key distribution. Especially the quantum key distribution based on the decoy state. After introducing the basic knowledge of quantum communication, this paper puts forward related schemes for the preparation, manipulation and application of nonclassical states. Firstly, a scheme of preparing arbitrary two-photon superposition states using linear optical elements is proposed, and the final target states are analyzed by using Wigner function and state fidelity. Finally, it is found that the superposition states obtained by this scheme still have obvious nonclassical properties and high fidelity even under non-ideal experimental conditions. Then the paper discusses the application of nonclassical light in the decoy state quantum key distribution based on SARG04 protocol. Through the corresponding theoretical derivation and numerical simulation, the results show that even when the actual conditions are considered (the number of input light pulses is limited), The SARG04 decoy state scheme based on the non-classical single photon source still has a higher secure bit-forming rate and a longer transmission distance, and the parameter optimization method can improve the bit-forming rate of the secure key.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN918.4;O413

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本文編號(hào)：1805202