基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配 被引量：3

1

作者 周媛媛 徐华彬 +1 位作者 程康 王潋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期1-5,共5页

为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计... 为提升量子密钥分配的性能,基于标记配对相干态光源,提出了一种四强度诱骗态测量设备无关量子密钥分配方案。首先,利用光源的双模态特性和光子数标记技术来提升传输性能,推导了单光子对计数率下限和误码率上限的计算公式;然后,考虑统计波动,分析了数据长度有限对方案性能的影响。数值仿真结果表明:基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案在安全传输距离和密钥生成效率上都优于现有基于弱相干态光源和预报单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案;在统计波动条件下,方案性能会随着数据长度的减少而降低,但即使数据长度减少到10^10,基于标记配对相干态光源的测量设备无关量子密钥分配方案的最大传输损耗容忍度仍可达36 dB,优于现有的其他方案。 展开更多

关键词 量子光学 测量设备无关量子密钥分配 标记配对相干态光源 统计波动

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大数定理的测量设备无关量子密钥分配统计波动分析

2

作者 崔树民 马丽华 +3 位作者 石磊 李云霞 姬一鸣 李铁飞 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第6期60-63,共4页

测量设备无关量子密钥分配方案可以移除所有的探测器侧信道漏洞,结合诱骗态方案实现绝对安全的量子密钥分配。本文采用大数定理对有限密钥长度测量设备无关量子密钥分配方案中单光子计数率和误码率的统计波动进行分析,并对密钥长度为N=1... 测量设备无关量子密钥分配方案可以移除所有的探测器侧信道漏洞,结合诱骗态方案实现绝对安全的量子密钥分配。本文采用大数定理对有限密钥长度测量设备无关量子密钥分配方案中单光子计数率和误码率的统计波动进行分析,并对密钥长度为N=106~1012的单光子计数率和密钥生成率进行仿真。仿真结果表明：在光纤中传输时,随着密钥长度的减小,安全传输距离由无限密钥长度下的300km分别下降到260km（N=1010）和75km（N=106）。在N=1012时,安全传输距离达到295km,接近理论极限值。 展开更多

关键词 量子密钥分配 测量设备无关 光子数分流攻击 统计波动

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测量设备无关量子密钥分配的综合参数估计

3

作者 王洪 马智 +1 位作者 江浩东 高明 《信息安全研究》 2015年第2期105-111,共7页

参数估计(单光子计数率与误码率)是影响诱骗态MDI-QKD(measurement device-independent quantum key distdbution)成码率的重要因素.利用综合估计的方法,研究采用自发参量下转换(spontaneous parametric down conversion,SPDC)源的MDI-... 参数估计(单光子计数率与误码率)是影响诱骗态MDI-QKD(measurement device-independent quantum key distdbution)成码率的重要因素.利用综合估计的方法,研究采用自发参量下转换(spontaneous parametric down conversion,SPDC)源的MDI-QKD参数估计问题.区别于已有的独立估计方法,从平均计数率和误码率方程组中得到参数解析式,然后充分考虑参数之间的关联性,将其作为一个整体函数进行分析.通过在闭区间内求函数最小值,给出了更紧的安全码率估计.该方法为进一步提升此类MDI-QKD协议的性能提供了思路. 展开更多

关键词 量子密钥分配 诱骗态 测量设备无关 自发参量下转换源 统计涨落

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测量设备无关量子密钥分发中的改进型诱骗态方法 被引量：1

4

作者 白峻林 尹华磊 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第6期926-936,共11页

测量设备无关量子密钥分发协议作为量子网络的候选组件之一,消除了探测端的所有漏洞,提升了系统安全性。目前的测量设备无关量子密钥分发协议采用非理想单光子源,并引入了诱骗态方法来提高密钥率。最近,一种整合在诱骗态方法中的数据后... 测量设备无关量子密钥分发协议作为量子网络的候选组件之一,消除了探测端的所有漏洞,提升了系统安全性。目前的测量设备无关量子密钥分发协议采用非理想单光子源,并引入了诱骗态方法来提高密钥率。最近,一种整合在诱骗态方法中的数据后处理方法双扫描法在统计波动方面表现出色。使用诱骗态方法估算单光子对成分时,引入双扫描法能获得更高的密钥率。然而,双扫描法需要耗时的优化过程。在此,文章提出了一种新颖的改进型诱骗态方法,以实现比原始诱骗态方法更好的性能,同时避免了类似双扫描法优化时间的出现。在文章所有的实验参数值模拟中,改进型诱骗态方法均比原始诱骗态方法的密钥率更高;相较于双扫描法,文章所提方法具有速度快、兼容性好的优点。 展开更多

关键词 量子密钥分发 测量设备无关 诱骗态方法

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基于波分复用技术的测量设备无关量子密钥分发 被引量：9

5

作者 毛钱萍 赵生妹 +2 位作者 王乐 钱陈辰 陈汉武 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期46-53,共8页

基于诱骗态MDI-QKD协议,提出了一种使用波分复用技术(WDM)的MDI-QKD协议。通信双方.Alice和Bob同时发送不同波长的多路信号,通过光复用器将多路信号合并,由单根光纤进行长距离传输。第三方Charlie通过光解复用器将多路合成信号分开,分... 基于诱骗态MDI-QKD协议,提出了一种使用波分复用技术(WDM)的MDI-QKD协议。通信双方.Alice和Bob同时发送不同波长的多路信号,通过光复用器将多路信号合并,由单根光纤进行长距离传输。第三方Charlie通过光解复用器将多路合成信号分开,分别对每一路进行贝尔态测量。理论分析结果表明协议的密钥生成率与传输距离、复用路数及平均光子数目有关;数值仿真结果表明在不增加系统传输设备的前提下,该协议极大提高了系统的密钥生成率。当传输距离为150 km,单路的密钥生成率为0.17 Mbps,20路、40路复用的密钥生成率分别可达3.34 Mbps、6.68 Mbps。 展开更多

关键词 量子光学 密钥生成率 波分复用 测量设备无关量子密钥分发

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有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配(英文) 被引量：1

6

作者 姬一鸣 庄茂录 +3 位作者 张贵新 陈爱萍 王丽 李文强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期63-67,共5页

由于探测器死时间的影响,当信号发送速率超过探测器的最大计数率时,将导致光子到达时不能成功进行探测,造成较高的误码率,影响密钥的安全。文中以BB84协议为例,分析了有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配方案的安全性,并对... 由于探测器死时间的影响,当信号发送速率超过探测器的最大计数率时,将导致光子到达时不能成功进行探测,造成较高的误码率,影响密钥的安全。文中以BB84协议为例,分析了有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配方案的安全性,并对最优传输速率进行了仿真。仿真结果表明:不考虑探测器死时间时,密钥筛选速率随着光子发送速率的增加而线性增加;考虑探测器死时间影响时,密钥筛选速率不再随着光子传输速率的增加而无限增加,筛选密钥曲线发生弯曲。在传输距离为100 km时,密钥的筛选速率和探测器死时间的关系接近2.1/10τ,最优传输速率与探测器死时间的关系接近3.3×10~5/τ。 展开更多

关键词 量子密钥分发 单光子探测 测量设备无关 探测器死时间 BB84协议

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有限探测死时间的高速测量设备无关-量子密钥分配 被引量：1

7

作者 姬一鸣 庄茂录 +3 位作者 张贵新 陈爱萍 王丽 李文强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期55-59,共5页

由于探测器死时间的影响，当信号发送速率超过探测器的最大计数率时，将导致光子到达时不能成功进行探测，造成较高的误码率，影响密钥的安全。文中以BB84协议为例，分析了有限探测死时间的高速测量设备无关一量子密钥分配方案的安全性... 由于探测器死时间的影响，当信号发送速率超过探测器的最大计数率时，将导致光子到达时不能成功进行探测，造成较高的误码率，影响密钥的安全。文中以BB84协议为例，分析了有限探测死时间的高速测量设备无关一量子密钥分配方案的安全性，并对最优传输速率进行了仿真。仿真结果表明：不考虑探测器死时间时，密钥筛选速率随着光子发送速率的增加而线性增加；考虑探测器死时间影响时，密钥筛选速率不再随着光子传输速率的增加而无限增加，筛选密钥曲线发生弯曲。在传输距离为100km时。密钥的筛选速率和探测器死时间的关系接近2．1／10τ，最优传输速率与探测器死时间的关系接近3．3×10／τ。 展开更多

关键词 量子密钥分发 单光子探测 测量设备无关 探测器死时间 BB84协议

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应用诱骗态的光子轨道角动量测量设备无关量子密钥分发协议的研究 被引量：9

8

作者 颜龙 孙豪 赵生妹 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第11期1275-1278,共4页

轨道角动量作为量子信息的一种载体,可应用于测量设备无关量子密钥分发协议中,来消除发送端和接收端间的基校准。诱骗态技术可以消除量子密钥分发协议采用弱相干光源时易被分裂攻击的缺陷。本文将轨道角动量态、测量设备无关方案和诱骗... 轨道角动量作为量子信息的一种载体,可应用于测量设备无关量子密钥分发协议中,来消除发送端和接收端间的基校准。诱骗态技术可以消除量子密钥分发协议采用弱相干光源时易被分裂攻击的缺陷。本文将轨道角动量态、测量设备无关方案和诱骗态方案相结合,设计一种基于高效轨道角动量分离方法的诱骗态光子轨道角动量测量设备无关量子密钥分发协议方案,避免了极化方案中对极化基的依赖性缺陷,提高了密钥速率,本文给出了该方案密钥速率的理论推导,并分别对采用无限个诱骗态和两个诱骗态时该方案密钥速率进行了仿真。研究结果表明,在相同条件下,基于轨道角动量的MDI-QKD协议方案比极化方案密钥速率更高。 展开更多

关键词 轨道角动量 测量设备无关量子密钥分发 密钥生成速率 诱骗态

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超过404km的测量设备无关量子密钥分发实验 被引量：3

9

作者 尹华磊 刘慧 陈腾云 《信息安全研究》 2017年第1期74-79,共6页

利用诱骗态方法的测量设备无关的量子密钥分发可以避免不完美单光子源和探测器损耗带来的安全漏洞威胁.在实际应用的量子密钥分发中,增加传输距离和提高安全成码率是一个中心任务.报道了关于利用最优化的四强度诱骗态方法来演示测量设... 利用诱骗态方法的测量设备无关的量子密钥分发可以避免不完美单光子源和探测器损耗带来的安全漏洞威胁.在实际应用的量子密钥分发中,增加传输距离和提高安全成码率是一个中心任务.报道了关于利用最优化的四强度诱骗态方法来演示测量设备无关的量子密钥分发MDIQKD的实验,其利用超低损耗光纤安全传输达到404 km,利用标准光纤安全传输达到311 km,在MDIQKD领域甚至所有类型的量子密钥分发中创造了新的安全传输记录.在相同实验条件下,传统BB84量子密钥分发协议即使利用完美的单光子源也不可能实现安全成码.该实验在证明和发展可行的长距离量子密钥分发取得了重要进步. 展开更多

关键词 量子密钥分发 测量设备无关 诱骗态方案 超低损耗光纤 无条件安全通信

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实时跟踪补偿的OAM测量设备无关量子密钥分发 被引量：2

10

作者 何翼龙 郭邦红 《光通信技术》 北大核心 2019年第8期42-46,共5页

大气信道传输过程引入的畸变相位严重限制了基于自由空间的轨道角动量(OAM)量子密钥分发的安全传输距离,为了实现畸变相位的实时监测和补偿,基于自适应光学技术提出一种实时跟踪补偿的OAM编码的测量设备无关量子密钥分发(OAM-MDI-QKD)方... 大气信道传输过程引入的畸变相位严重限制了基于自由空间的轨道角动量(OAM)量子密钥分发的安全传输距离,为了实现畸变相位的实时监测和补偿,基于自适应光学技术提出一种实时跟踪补偿的OAM编码的测量设备无关量子密钥分发(OAM-MDI-QKD)方案.方案采用波前补偿和相位共轭,设计了双重补偿的自适应光学系统;采用单一光源的结构,解决了双光源的波长模式不匹配问题;利用OAM进行编码,解决了传统MDI-QKD的测量基参考系对不准问题.仿真结果表明:在信道损耗相同的情况下,本方案的损耗容错比传统的MDI-QKD方案高42 dB,比无补偿的OAM-MDI-QKD方案高2 dB. 展开更多

关键词 测量设备无关量子密钥分发 轨道角动量 自适应光学补偿 安全码率

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新型设备无关量子密钥分配协议研究 被引量：2

11

作者 叶萌 徐立坤 +2 位作者 黄观金 李建辉 刘云 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期45-49,共5页

设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当... 设备无关量子密钥分配协议是近年来量子信息领域的重要问题之一,其安全性不依赖于理想的量子态制备和测量,从而可以有效避免强光致盲攻击和波长攻击等,因此具有更高的安全性。设备无关量子密钥分配协议的安全性基于贝尔不等式的违反,当违反值大于经典值时才可以产生安全密钥。基于α-CHSH不等式,在比特翻转信道模型下研究了设备无关量子密钥分配协议安全性,并给出了安全密钥率与α-CHSH不等式违反值之间的关系。 展开更多

关键词 量子通信 设备无关 量子密钥分发 安全 协议 不等式

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设备无关量子密钥分配方案研究

12

作者 王潋 周媛媛 周学军 《光通信技术》 北大核心 2017年第8期55-58,共4页

分析了系列设备无关量子密钥分配方案——全设备无关、半设备无关、单边设备无关及测量设备无关四类量子密钥分配方案的工作原理,阐述了其发展现状,总结了各自的优点和缺陷,并结合实际系统对下一步量子密钥分配的研究提出了建议和展望。

关键词 量子密钥分配 设备无关 无条件安全性

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利用贝尔测量的高效量子密钥分配协议 被引量：3

13

作者 张德喜 赵秋宇 李晓宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期917-919,923,共4页

提出了一个建立在EPR关联之上的量子密钥分配协议。通信双方通过交换量子位和贝尔测量建立起共享的密钥,没有第三方可以窃取密钥而不被发现,因此该协议是安全的;该协议也是高效的,除了少数用作检错的量子位之外,所有的量子位都对密钥有... 提出了一个建立在EPR关联之上的量子密钥分配协议。通信双方通过交换量子位和贝尔测量建立起共享的密钥,没有第三方可以窃取密钥而不被发现,因此该协议是安全的;该协议也是高效的,除了少数用作检错的量子位之外,所有的量子位都对密钥有贡献。 展开更多

关键词 量子密码学 量子密钥分配 EPR对 贝尔测量

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基于BP神经网络的测量设备无关协议参数预测 被引量：1

14

作者 周江平 周媛媛 +1 位作者 周学军 李洁琼 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期611-616,共6页

针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,... 针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,从而获得更好的实时性和更低的计算复杂度,随后与基于随机森林和XGBoost的方法进行了比较。仿真结果表明,BP神经网络预测所得各参数的均方误差数量级为10^(-6)或更小,由该参数计算所得密钥生成率与最优密钥生成率比值的均值为0.998 8,且该应用中BP神经网络相对随机森林和XGBoost具有更好的预测性能。 展开更多

关键词 量子光学 量子密钥分发 BP神经网络 参数优化 测量设备无关

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基于任意Bell态的量子密钥分配 被引量：17

15

作者 刘林曜 胡孟军 +1 位作者 吕洪君 解光军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期439-444,共6页

为了提高量子密钥分配的安全性和效率,利用量子纠缠交换的规律,提出了基于纠缠交换的量子密钥分配协议。通信双方通过简单的Bell测量建立起共享密钥,窃听者不可能窃取密钥而不被发现。该协议与其它分配协议的不同在于,可以实现对任意两... 为了提高量子密钥分配的安全性和效率,利用量子纠缠交换的规律,提出了基于纠缠交换的量子密钥分配协议。通信双方通过简单的Bell测量建立起共享密钥,窃听者不可能窃取密钥而不被发现。该协议与其它分配协议的不同在于,可以实现对任意两个Bell态进行Bell测量达到量子密钥分配的目的。协议的实现只需要EPR粒子对,而不需要制备多粒子纠缠态。分析结果表明,此协议只用到两粒子的纠缠态,不需要进行幺正操作,它不仅能够保证密钥分配的安全性,而且简单高效。 展开更多

关键词 量子光学 量子通信 量子密钥分配 量子纠缠交换 贝尔测量

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基于测量设备无关协议的量子身份认证方案 被引量：4

16

作者 董颖娣 彭进业 +1 位作者 张晓博 张振龙 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期151-156,共6页

借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性,提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下,认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥,将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息,实现认证中心对认证方有效认... 借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性,提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下,认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥,将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息,实现认证中心对认证方有效认证,并更新共享密钥。分析协议性能显示,系统在不同攻击下认证过程是安全且有效的。 展开更多

关键词 量子身份认证 量子密钥分配 测量设备无关 贝尔态测量

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利用正交直积态的量子密钥分配协议 被引量：2

17

作者 赵秋宇 张德喜 李晓宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期401-403,410,共4页

基于量子密钥分配协议是目前实现密钥分配最安全的方法,两个三态量子位组成的复合系统中存在一组正交直积态,它可以表现出非定域性。该文提出了一个建立在该系统的非定域性基础上的量子密钥分配协议,协议双方通过交换量子位和集体测量... 基于量子密钥分配协议是目前实现密钥分配最安全的方法,两个三态量子位组成的复合系统中存在一组正交直积态,它可以表现出非定域性。该文提出了一个建立在该系统的非定域性基础上的量子密钥分配协议,协议双方通过交换量子位和集体测量建立起共享的密钥。量子力学的基本原理保证了该协议是无条件安全的,没有第三方可以窃取密钥而不被发现。该协议不需要纠缠态,也不需要做任何量子操作。因此,它更容易在实践中实现,同时具有更高的可靠性与健壮性。 展开更多

关键词 集体测量 非定域性 正交直积态 量子密码学 量子密钥分配

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多用户量子密钥分配方案及协议设计 被引量：1

18

作者 刘晓慧 裴昌幸 聂敏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期6-11,共6页

在纠缠态和纠缠交换的基础上,提出一种多用户量子密钥分发方案及协议.该方案只需n个量子信道就可实现n用户系统两两之间的密钥分发.量子交换中心通过纠缠交换建立量子信道,量子信道一旦建立,系统中任意两个用户即可进行量子密钥分发.还... 在纠缠态和纠缠交换的基础上,提出一种多用户量子密钥分发方案及协议.该方案只需n个量子信道就可实现n用户系统两两之间的密钥分发.量子交换中心通过纠缠交换建立量子信道,量子信道一旦建立,系统中任意两个用户即可进行量子密钥分发.还探讨了系统容量问题,结合话务量的概念,给出了量子Bell基测量单元数m与用户数n的关系式.量子交换中心完成纠缠交换后不再介入密钥分发,从而保证了通信的安全性。 展开更多

关键词 多用户量子密钥分配 量子交换中心 纠缠交换 BELL 基测量

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标记单光子源下探测器死时间的量子密钥分配 被引量：1

19

作者 何业锋 李丽娜 +2 位作者 白倩 陈思昊 强雨薇 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期112-119,共8页

考虑到当光子传输速率过高时,量子密钥分配协议在实际应用中会受到探测器死时间的影响,因此对基于标记单光子源协议的安全密钥生成速率和探测器死时间之间的关系进行了探究。首先,在考虑和不考虑探测器死时间这两种情况下,探究了安全密... 考虑到当光子传输速率过高时,量子密钥分配协议在实际应用中会受到探测器死时间的影响,因此对基于标记单光子源协议的安全密钥生成速率和探测器死时间之间的关系进行了探究。首先,在考虑和不考虑探测器死时间这两种情况下,探究了安全密钥生成速率和探测器死时间之间的关系。结果表明:当光子传输速率过高时,探测器死时间的存在的确会影响安全密钥生成速率。进一步分析了不同探测器死时间下安全密钥速率的生成情况。结果表明:探测器死时间的取值越大,得到的安全密钥生成速率就越低,安全密钥生成速率的极限值和探测器死时间τ之间的关系为4.2/τ。 展开更多

关键词 量子光学 量子密钥分配 测量设备无关 标记单光子源 探测器死时间

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自由空间量子密钥分配系统中接收端设计改进

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作者 吴建荣 朱冰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2216-2220,共5页

对自由空间量子密钥分配系统中接收端设计进行改进研究。采用琼斯矩阵方法分析了系统误码率和接收端光学元件光学特性的关系。分析表明,用来随机选择测量基的器件——偏振无关分束器(NPBS)的偏振相移特性的误差是系统误码的重要来源。... 对自由空间量子密钥分配系统中接收端设计进行改进研究。采用琼斯矩阵方法分析了系统误码率和接收端光学元件光学特性的关系。分析表明,用来随机选择测量基的器件——偏振无关分束器(NPBS)的偏振相移特性的误差是系统误码的重要来源。提出对光路布置的设计改进方案,在这一方案中,只对NPBS的透射p光与s光的相移差有性能要求,可以降低接收端NPBS的偏振相移误差对误码率的影响。采用改进后的NPBS和普通商品NPBS进行了室外200m量子密钥分配的对比实验。实验结果与理论预期符合基本一致,改进NPBS的设计及接收端光学系统的光路布置使系统误码率降低了2.6%,证明了对接收端设计方案改进的有效性。 展开更多

关键词 量子密钥分配 误码率 偏振无关分束器

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