量子光纖信道和相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、如何安全的傳輸數(shù)據(jù)是目前通信系統(tǒng)面臨的難題，而現(xiàn)有的加密系統(tǒng)卻只能提供有條件的安全。量子通信的出現(xiàn)改變了這一局面。量子密鑰分發(fā)的安全性由量子力學(xué)基本定律保證從而具有無條件安全的優(yōu)點(diǎn)。但光纖信道中傳輸?shù)墓庾悠駪B(tài)的隨機(jī)改變或是附加相移導(dǎo)致量子密鑰分發(fā)產(chǎn)生大量誤碼。
　　 論文從兩個(gè)方面進(jìn)行研究：光纖的傳輸特性和偏振控制技術(shù)。首先研究了光纖信道特性對(duì)相位編碼和偏振編碼的影響，然后提出了幾種偏振控制方案。得到如下結(jié)果：
　　

2、1、建立了BB84密鑰分發(fā)模型并仿真了系統(tǒng)傳輸效率、暗電流誤碼和通信距離的關(guān)系，分析表明忽略暗電流數(shù)誤碼并不影響信道特性分析從而在此基礎(chǔ)上建立了光纖信道相位編碼和偏振編碼兩種密鑰分發(fā)系統(tǒng)的信道模型。
　　 2、利用雙折射影響下的相位差模型對(duì)偏振編碼BB84進(jìn)行了分析仿真，結(jié)果表明在鋪設(shè)光纖時(shí)應(yīng)盡量避免小曲率的彎曲，另外應(yīng)力雙折射對(duì)單光子的影響甚于纖芯橢圓度。建立了偏振模色散影響下的量子比特誤碼率模型并進(jìn)行數(shù)值分析，結(jié)果表明偏振模

3、色散的存在會(huì)導(dǎo)致誤判。建立了磁光效應(yīng)作用下的誤碼率模型并進(jìn)行仿真分析，表明磁光效應(yīng)對(duì)偏振方向的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致量子比特到達(dá)錯(cuò)誤的探測(cè)器并最終引起誤碼甚至使系統(tǒng)不能工作。
　　 3、建立了溫度變化時(shí)的雙不等臂M-Z干涉儀誤碼模型并進(jìn)行數(shù)值分析，結(jié)果表明溫度的變化會(huì)引起誤判概率的波動(dòng)。分析了橫向壓力對(duì)雙不等臂M-Z干涉儀密鑰分發(fā)的影響，結(jié)果表明橫向壓力的存在僅僅會(huì)使雙不等臂M-Z干涉儀密鑰分發(fā)效率下降。針對(duì)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡的時(shí)分復(fù)用干涉儀方案，