量子密码的实验研究-光学专业论文.docx

中文摘要，，，是在红外波段工作的为了能够在未来与实际光通信系统兼容工作我们开发了红外波，一一”段量子密钥分配系统系统仍然采用干涉环臂差降为 米极限传输距“离在千米左右传输光纤和干涉环都采用单模光纤我们还设计了扫描 传输，工作模式通过这种模式系统能够在工作过程中根据干涉环当前的状态自动调整调相，电压对干涉环的相位漂移进行补偿二一我们研究了不等臂干涉环的稳定性在实验上观察到不等臂，，干涉环条纹干涉度不稳定的现象并且发现这种 不稳定与传输光纤的长度密切，相关传输光纤越长条纹可见度变化幅度越大变化速度也越快通过对实验数据的，分析我们认为引起条纹可见度变化的原因是系统中光学元件的偏振状态在随时间发生，。，改 变尤其是传输光 纤偏振状态的 变化是引起条纹可见度不稳定 的主要因素虽 然单位，长度 光纤偏振状态的变化幅度很 小但是对于长距离传输光纤 而言每一点上微小的变一化积累起来就会产生一个宏观效应我们对干涉环的偏振状态进行了严格，，的推导从理论上证明了条纹可见度与传输光纤长度相关联同时给出了一个条纹可见、度稳定的处在完全千涉下的干涉环所需要满足的条件即干涉环稳定性条件一我们根据干涉环稳定性条件设计了干涉环我们从理论和实，验上证明了这种干涉环的条纹可见度与环境无关以这种干涉环为基础我们搭建，了量子密胡分配系统利用这套系统我们在实验室内完成了千，米光纤量子密胡分配实验年夏我们使用同一 套装置在北京至天津千米商用，光 纤线路上成功地进行了量子密钥分配实验并利用生成的密钥进行了实时的必威体育官网网址视频传输这是目前已知实际光纤线路上进行的最远的量子密钥分 配实验关健词量子信息学 量子必威体育官网网址通讯量子密码量子密钥分配，诌却咏，一一、，，一一一，、，’一，，，，一朗，，，，，，一，、二英文摘要，，一，认几，，一，研触，，一，，一一、，，韶一一，叭毛、珑一，，一，，，，妙匕匕‘目录中文摘要英文摘要第章导言密码学简史··· ·……·对称密码系统与非对称密码系统·密码系统的安全性……量子计算机···，一次一密·····………·…量子密钥分配与量子密码…第章量子密钥分配·量子密码分配的协议……共扼编码……协议……协议其它协议……量子密钥分配的安全性…数学安全性…物理安全性……的攻击与窃听者检测…协议的无条件安全性 二、，纠错必威体育官网网址放大与量子安全极限中间人窃听与身份认证··量子密钥分配的实现…二二巴 巴「习户卜一第章型量子密钥分配系统一等臂干涉环相位编码的协议· ·，……双探头相位编码的协议 ……单探头相位编码的协议 ……一相位编码与偏振编码……不等臂干涉环一系统框图弱相千光源型量子密钥分配系统二……光纤干涉环··单光子探测器与时间同步……发射控制电路···· ·······，·接收控制电路……计算机控制程序·实验结果一系统框图··光学系统……型量子密钥分配系统………、红外单光子探测器……发射接收控制电路相位漂移与干涉环扫描计算机控 制程序···……··，实验结果………第章干涉环稳定性分 析··……完全干涉与部分干涉·……条纹可见度与误码率一不等臂干涉环稳定性实验··偏振对条纹可见度的影响……干涉环稳定性条件······……目录山二 …压一第章恤型量子密钥分配系统光学元件的琼斯矩阵··········· ··· ···…………矩阵与旋光效应矩阵····················……矩阵与双折射效应矩阵与反射镜· ······……···…………无损耗光学元件的琼斯矩阵··········旋光效应……磁致旋光效应反射镜···········……反射镜对偏振的自补偿……一不等臂干涉环····……干涉环的结构················……干涉环的偏振特性干涉环稳定性实验一······‘ …………基于干涉环的量子 密钥分配系统二参考文献致谢攻读学位期间发表的论文和专利丁、么扛打，理匕未诬碑‘导西且密码学简史，密码学是一门有着悠久历史的应 用科学 传统上密码学的研究内容 包括密码编码，，学和密码分析学两部分密码编码学研究如何编制密码保护信息不外泄而密码分析学。，研究如何破译密码获取情报虽然两者的研究目的相互矛盾但是它们在研究内容上却、是相互依赖相互促进的对密码编码的研究可以为密码分析提供帮助反过来密码分，、、、析的结果可以找出密码编码的安全漏洞此外近几年密码学还出现了一个新的研究分，支一密码密钥学它以密钥的产生分发存储使用和稍毁 为研究内容上述三个部。分构成了现代密码学的研究框 架，密码学的历 史可以追溯到公元前二十世纪的古埃及那时的埃及人使用刻意变形的，象形文雕刻法老王的墓碑只有少数祭司通晓这种由复杂图形构成的文字他们希望借，此保护法老王的陵墓免遭盗 墓者的洗劫同一时期美索不达米亚的学者们也在楔形，“”文