【摘 要】
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量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)和经典的“一次一密”加密算法结合后可以实现无条件安全的信息传递,因此在国防、商业等领域具有广泛的应用前景。实用化的量子
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量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)和经典的“一次一密”加密算法结合后可以实现无条件安全的信息传递,因此在国防、商业等领域具有广泛的应用前景。实用化的量子密钥分发系统是当前量子信息领域的研究热点之一。经过近40年的发展,QKD在理论和实验上都越来越趋向成熟。然而由于目前实验条件限制,实际实验中的单光子源达不到理想的状态,这导致实际QKD系统中可能存在一定的安全性漏洞,可以被窃听者利用从而无法实现信息的无条件安全。测量设备无关量子密钥分发(Measurement Device Independent Quantum Key Distribution,MDI-QKD)能够移除所有侧信道攻击保证光源安全,被认为是目前最接近实用化的实验方案。全文分为六章。第一章主要介绍量子通信的研究背景以及最新进展;第二章详细分析了量子密钥分发协议特性,然后介绍了当前几种量子密钥分发协议;第三章首先介绍了基于光纤的量子密钥分发系统模型,然后分析讨论了有限光源系统模型和不可信光源系统的性能;第四章分析了实用化系统中统计波动对系统性能的影响,在优化有限密钥的基础上,分析了 Alice内部传输率的统计涨落的情况。通过考虑参数估计的波动统计,我们对MDI-QKD的实用性进行了分析。第五章系统仿真分析。最后在第六章对本论文的工作进行了总结,并对量子通信的前景和可能遇到的问题进行展望。
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