量子密鑰分發(fā)(Quantum Key Distribution,QKD)近30年來在理論和實(shí)驗(yàn)中發(fā)展迅速,已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。QKD提供了一種在兩個(gè)遠(yuǎn)程方之間無條件安全地分發(fā)隨機(jī)密鑰的方法,這也是經(jīng)典無線通信中任何保密措施無法比擬的。然而,現(xiàn)有QKD系統(tǒng)大都是基于光纖的且設(shè)備過于笨重昂貴,適用于短距離無線通信的QKD協(xié)議急需開發(fā)。太赫茲波段量子密鑰分發(fā)(Terahertz Quantum Key Distribution,THz QKD)不僅可以解決無線通信頻帶稀缺問題,還保障了通信的絕對(duì)安全。THz QKD是實(shí)現(xiàn)QKD實(shí)用化的最具前景的方案之一。論文首先簡要闡述了QKD的發(fā)展歷程,無線通信系統(tǒng)的需求及現(xiàn)有QKD系統(tǒng)的不足之處。分析了太赫茲波段QKD的優(yōu)勢(shì),并探討了實(shí)現(xiàn)THz QKD協(xié)議的方法與技術(shù)。其次,介紹了THz QKD協(xié)議的相關(guān)理論基礎(chǔ)包括:量子力學(xué)相關(guān)定理和信息論相關(guān)基礎(chǔ);量子態(tài)的調(diào)制方案、量子信道建模及接收端測(cè)量方法;討論了安全性分析模型、竊聽攻擊方案及系統(tǒng)噪聲,重點(diǎn)給出了CV-QKD系統(tǒng)原理及工作過程。第三,討論了THz波段對(duì)應(yīng)的量子的狀態(tài)及熱噪聲帶來的影響,分析THz波...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 量子密鑰分發(fā)概述
        1.1.1 離散變量量子密鑰分發(fā)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 選題意義及依據(jù)
        1.2.1 QKD系統(tǒng)實(shí)用化需求
        1.2.2 無線通信系統(tǒng)對(duì)無條件安全及數(shù)據(jù)速率的需求
        1.2.3 太赫茲波段量子密鑰分發(fā)相關(guān)研究
    1.3 本文內(nèi)容安排
第二章 連續(xù)變量密鑰分發(fā)的相關(guān)基礎(chǔ)
    2.1 量子力學(xué)及信息論相關(guān)知識(shí)
        2.1.1 海森堡不確定性原理與量子態(tài)不可克隆定理
        2.1.2 信息論相關(guān)知識(shí)
    2.2 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的基本原理
        2.2.1 量子態(tài)
        2.2.2 調(diào)制技術(shù)
        2.2.3 量子信道
        2.2.4 檢測(cè)方案
        2.2.5 后處理
    2.3 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的安全性分析
        2.3.1 安全性分析模型及評(píng)估方法
        2.3.2 攻擊策略
        2.3.3 噪聲模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于熱態(tài)的太赫茲波段量子密鑰分發(fā)
    3.1 協(xié)議基礎(chǔ)工作
        3.1.1 熱噪聲
        3.1.2 THz波的大氣衰減
        3.1.3 協(xié)議假設(shè)
        3.1.4 熱態(tài)QKD協(xié)議模型
    3.2 THz波段QKD協(xié)議
        3.2.1 協(xié)議工作過程
        3.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成
        3.2.3 安全性分析
        3.2.4 密鑰率分析
    3.3 室內(nèi)THz QKD系統(tǒng)
        3.3.1 室內(nèi)信道模型
        3.3.2 系統(tǒng)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于正交頻分復(fù)用的太赫茲波段量子密鑰分發(fā)
    4.1 引言
    4.2 基于OFDM的 THz QKD系統(tǒng)
        4.2.1 系統(tǒng)框圖
        4.2.2 OFDM模塊
        4.2.3 I/Q調(diào)制模塊
        4.2.4 HD檢測(cè)模塊
    4.3 基于OFDM的 THz QKD協(xié)議
        4.3.1 協(xié)議工作過程
        4.3.2 安全性分析
        4.3.3 密鑰率分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號(hào)：3815210