量子力學(xué)的基本原理保證了量子通信的無條件安全,量子密鑰分發(fā)（QKD）是量子通信的重要組成部分。測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)（MDI-QKD）協(xié)議在保證經(jīng)典QKD協(xié)議理論無條件安全的同時,有效地解決探測器端的安全漏洞,且MDI-QKD協(xié)議的特殊結(jié)構(gòu)可將合法用戶間的安全通信距離延長至兩倍。隨著QKD技術(shù)的愈發(fā)成熟,兩用戶間的安全通信已經(jīng)可以保證,但適用于多用戶安全通信的量子網(wǎng)絡(luò)仍在研究中。為了提高QKD中的合法用戶數(shù),本文提出基于即插即用MDI-QKD的量子網(wǎng)絡(luò)方案以及基于量子隱形傳態(tài)的長距離MDI-QKD量子網(wǎng)絡(luò)方案。論文主要研究內(nèi)容如下:（1）論文給出了一種基于量子隱形傳態(tài)的長距離MDI-QKD協(xié)議。該協(xié)議將量子隱形傳態(tài)與MDI-QKD協(xié)議相結(jié)合,Alice先將制備的量子態(tài)通過隱形傳態(tài)的方式傳送給相距較遠(yuǎn)的中間用戶David,David與Bob一起將制備的量子態(tài)傳送至第三方進(jìn)行貝爾態(tài)測量。論文給出了該協(xié)議的密鑰產(chǎn)生率的公式推導(dǎo)及數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明:基于量子隱形傳態(tài)的MDI-QKD協(xié)議的密鑰產(chǎn)生率與安全傳輸距離之間的關(guān)系較原始的MDI-QKD協(xié)議有了很大的提升,同時基于量子隱形傳態(tài)的M... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MDI-QKD協(xié)議基本原理示意圖

圖 2.2 基于極化編碼的 MDI-QKD 協(xié)議示意圖Bob 是合法的通信用戶，隨機(jī)地從一組正交過程中的第三方，可信度不作要求，主要ent, BSM），由圖 2.2 可知，BSM 測量裝束器（Beam Splitters, BS）以及偏振分束器（量的基本原理是 Charlie 以四個相互正交的 Bob 端傳送來的量子態(tài)進(jìn)行投影測量，從結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)的過程中一般只能測量出四體的測量結(jié)果與單光子探測器的響應(yīng)情況可HD2 和 VD2 同時響應(yīng)時，測量結(jié)果為

圖 2.3 基于相位編碼方式的 MDI-QKD 協(xié)議示意圖程可描述如下：沖（A-S）和參考脈沖（A-R），Bob 準(zhǔn)備信號脈交基 B1={ 0, }和 B2={23,2 }中隨機(jī)選擇相位對發(fā)送至第三方 Charlie 端進(jìn)行測量；到 Alice 和 Bob 制備的量子態(tài)后，執(zhí)行貝爾態(tài)測0 和 D1 的響應(yīng)情況通過公共的經(jīng)典信道公布給 A到測量結(jié)果后，根據(jù)測量結(jié)果是否成功選擇是否的基一致則保留該組數(shù)據(jù)并根據(jù)單光子探測器翻轉(zhuǎn)操作），否則丟棄數(shù)據(jù)；c，直至獲取足夠量的原始密鑰；公共的經(jīng)典信道公布部分原始密鑰，計算其相應(yīng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]量子保密通信技術(shù)綜述[J]. 樊礬,魏世海,楊杰,黃偉,徐兵杰.  中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2018(03)
[2]具有雙向身份認(rèn)證的量子密鑰分發(fā)協(xié)議[J]. 江英華,張仕斌,昌燕,楊帆,楊敏.  量子電子學(xué)報. 2018(01)
[3]量子通信技術(shù)在電力通信方面的應(yīng)用[J]. 吳渲.  信息與電腦(理論版). 2017(17)
[4]Quantum information transmission in the quantum wireless multihop network based on Werner state[J]. 施麗慧,余旭濤,蔡曉菲,龔彥曉,張?jiān)阼?  Chinese Physics B. 2015(05)
[5]光纖量子密鑰分配技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用前景[J]. 張睿汭,周靜,陳希.  電力系統(tǒng)通信. 2012(10)
[6]多層級量子密碼城域網(wǎng)[J]. 許方星,陳巍,王雙,銀振強(qiáng),張陽,劉云,周政,趙義博,李宏偉,劉東,韓正甫,郭光燦.  科學(xué)通報. 2009(16)



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