本文關(guān)鍵詞：連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)商的研究

  更多相關(guān)文章： 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā) 數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議 Polar碼 多維協(xié)商 吞吐量 多級編碼

【摘要】：連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)(CVQKD)因為具有量子信號容易產(chǎn)生、測量方便,并且通信容量高等諸多優(yōu)勢,已經(jīng)成為量子密鑰分發(fā)中的研究熱點。然而由于量子信道存在噪聲以及CVQKD系統(tǒng)不理想,通信雙方的篩后密鑰間存在錯誤。數(shù)據(jù)協(xié)商成為獲得高效CVQKD協(xié)議的關(guān)鍵。使用有效的信道編碼是實現(xiàn)高效CVQKD數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議的手段。2007年,Arikan首次提出一種理論上可達(dá)到信道容量的極化碼(Polar碼),它具有低編譯碼復(fù)雜度,且可適用于信源和信道編碼。論文基于Polar碼研究連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議,具體工作如下:(1)論文在多維協(xié)商算法基礎(chǔ)上,提出了一種基于Polar碼的多維協(xié)商協(xié)議。該協(xié)議分為多維協(xié)商和Polar碼糾錯兩個模塊。在多維協(xié)議模塊中首先將原始長密鑰分成多組d維向量集合,然后對集合中的每組向量分別進(jìn)行歸一化、球面化和旋轉(zhuǎn)處理,獲得一系列二進(jìn)制密鑰串。在Polar碼糾錯模塊,凍結(jié)位比特作為協(xié)商信息被發(fā)送到接收端。接收端接收到協(xié)商信息后利用帶有邊信息的信道編碼模型進(jìn)行譯碼,最終得到一致密鑰。數(shù)值仿真驗證了該協(xié)議的可行性,并且該協(xié)議比同等條件下基于LDPC碼的多維協(xié)商協(xié)議的效率更高。(2)論文以吞吐量為CVQKD數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議的指標(biāo),提出了一種基于雙向糾錯的高速連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議。協(xié)議中通信雙方將各自篩后密鑰分為兩組,并行地對其中一組密鑰進(jìn)行編碼得到校驗子,作為協(xié)商信息發(fā)送給對方;隨后,根據(jù)自己的另一組數(shù)據(jù)以及對方發(fā)送過來的校驗信息進(jìn)行譯碼。仿真結(jié)果表明該協(xié)議能將系統(tǒng)吞吐量提高為將近原來的2倍,并且對于密鑰長度更長的CVQKD系統(tǒng),系統(tǒng)的吞吐量提高更多。(3)論文在多級編碼調(diào)制技術(shù)(MLC)基礎(chǔ)上,提出了一種基于級聯(lián)Polar碼多級編碼的連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議。該協(xié)議通過最優(yōu)量化或者均勻量化方法將連續(xù)變量離散化為多級二進(jìn)制數(shù)據(jù),對每一級二進(jìn)制數(shù)據(jù)選用合適碼率的級聯(lián)Polar碼進(jìn)行編碼,發(fā)送校驗信息給另一方,接收方利用多級譯碼算法(MSD)進(jìn)行譯碼得到最終的密鑰。仿真結(jié)果從誤比特率角度和協(xié)商效率角度驗證了基于級聯(lián)Polar碼多級編碼的連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議的可行性,并且該協(xié)議與應(yīng)用LDPC碼的MLC/MSD協(xié)議相比,協(xié)商效率得到了大大提高。
【關(guān)鍵詞】：連續(xù)變量量子密鑰分發(fā) 數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議 Polar碼 多維協(xié)商 吞吐量 多級編碼
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 量子密鑰分發(fā)的國內(nèi)外發(fā)展9-10
• 1.2 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)及其數(shù)據(jù)協(xié)商的發(fā)展概況10-12
• 1.3 論文的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)協(xié)商算法基礎(chǔ)14-27
• 2.1 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)基本理論14-18
• 2.2 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)商18-21
• 2.3 Polar碼基礎(chǔ)21-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)多維協(xié)商協(xié)議及其改進(jìn)算法27-45
• 3.1 基于Polar碼的多維協(xié)商協(xié)議27-38
• 3.1.1 基于Polar碼的多維協(xié)商協(xié)議27-29
• 3.1.2 多維協(xié)商模塊的實現(xiàn)29-31
• 3.1.3 Polar碼糾錯模塊的實現(xiàn)31-34
• 3.1.4 仿真結(jié)果與分析34-38
• 3.2 基于雙向糾錯的高速連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議38-44
• 3.2.1 基于雙向糾錯的高速連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議39-41
• 3.2.2 仿真結(jié)果與分析41-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)多級編碼協(xié)商協(xié)議的研究45-60
• 4.1 基于級聯(lián)Polar碼多級編碼的連續(xù)變量數(shù)據(jù)協(xié)商協(xié)議45-47
• 4.2 量化協(xié)議設(shè)計47-50
• 4.2.1 區(qū)間劃分47-49
• 4.2.2 比特編碼49-50
• 4.3 級聯(lián)Polar碼各級碼率的選擇50-52
• 4.3.1 MLC系統(tǒng)各級碼率的確定50-51
• 4.3.2 級聯(lián)碼中成員碼碼率的確定51-52
• 4.4 多級譯碼算法的優(yōu)化52-54
• 4.5 仿真結(jié)果及結(jié)果分析54-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 論文工作總結(jié)60-61
• 5.2 下一步工作計劃61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文65-66
• 致謝66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙新勝;郭曉霞;唐已婷;高潔;;連續(xù)型變量資料的Meta分析的Excel實現(xiàn)[J];現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué);2008年S1期

2 周武林;黃春暉;;基于LabVIEW的連續(xù)變量相位檢測系統(tǒng)[J];光子學(xué)報;2011年05期

3 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 荊杰泰;張靖;趙法剛;延英;謝常德;彭X墀;;三組份糾纏與可控連續(xù)變量量子密集編碼[A];第十屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會論文論文集[C];2002年

2 曾貴華;黃端;林大凱;黃鵬;;連續(xù)變量量子密碼實驗研究[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會報告摘要集[C];2014年

3 王明鋒;姜年權(quán);鄭亦莊;;利用光與原子的法拉第相互作用實現(xiàn)光的連續(xù)變量二次相位門[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會報告摘要集[C];2014年

4 蘇曉龍;賈曉軍;謝常德;彭X墀;;連續(xù)變量量子計算研究進(jìn)展[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會報告摘要集[C];2014年

5 王俊鋒;徐平;喻小強;謝臻達(dá);冷晗陽;趙建士;祝世寧;;利用級聯(lián)二階非線性相互作用產(chǎn)生四模連續(xù)變量糾纏[A];第十三屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會論文摘要集[C];2008年

6 林大凱;黃端;黃鵬;曾貴華;;連續(xù)變量量子密鑰高速協(xié)商方案[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會報告摘要集[C];2014年

7 趙義博;;連續(xù)變量量子密鑰分配[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

8 郜江瑞;翟澤輝;李永明;張?zhí)觳?王少凱;郭娟;;利用明亮糾纏光的連續(xù)變量量子離物傳態(tài)的實驗研究[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

9 申玉梅;商婭娜;賈曉軍;謝常德;彭墀;;連續(xù)變量糾纏放大的理論與實驗研究[A];第十四屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會報告摘要集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 沈詠;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的理論和實驗研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

2 馬永紅;產(chǎn)生連續(xù)變量糾纏的理論研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 陸鳶;連續(xù)變量量子保密通信技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2011年

4 王宇;連續(xù)變量量子邏輯操作的實驗研究[D];山西大學(xué);2011年

5 蘇曉龍;連續(xù)變量四組份糾纏光場產(chǎn)生和量子保密通信研究[D];山西大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃格;光腔中原子系綜連續(xù)變量簇態(tài)的制備[D];華中師范大學(xué);2015年

2 楊榮桓;基于光纖通信的量子安全通信相關(guān)實現(xiàn)問題的研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 魏素娟;利用光腔制備連續(xù)變量多模Cluster態(tài)[D];長江大學(xué);2016年

4 肖紅;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)商的研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

5 孫躍;連續(xù)變量量子克隆[D];山西大學(xué);2009年

6 林麗萍;連續(xù)變量量子密鑰分配系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)方案研究[D];福州大學(xué);2011年

7 林立;基于電光調(diào)制技術(shù)的連續(xù)變量相干光編碼方案研究[D];福州大學(xué);2010年

8 房堅;連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的光路設(shè)計與方案研究[D];上海交通大學(xué);2014年

9 劉維琪;連續(xù)變量及離散變量混合型量子保密通信研究[D];西北大學(xué);2014年

10 夏傳青;連續(xù)變量糾纏的直接探測以及異常透射研究[D];南京大學(xué);2015年

，

本文編號：676903