相干態(tài)量子密鑰分發(fā)的若干研究.pdf

1、量子信息學是信息科學和量子力學相結合而形成的新興交叉學科。量子通信是量子信息學的一個重要分支，在提高運算速度，確保信息安全，增大信息容量和提高檢測精度等方面可以突破經典信息系統(tǒng)的極限。 經過幾十年的發(fā)展，量子密碼通信從最開始的單光子離散變量系統(tǒng)，到現(xiàn)在被廣泛討論的相干態(tài)連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)，實驗裝置越來越簡單，密鑰速率越來越大，效率越來越高。各種針對密鑰分發(fā)系統(tǒng)的攻擊方案也層出不窮。 本文研究的內容主要為兩方面內容，一部

2、分為針對三種主要協(xié)調方案的性能分析；另一部分著重分析典型的攻擊方案，在常規(guī)信道條件下對密鑰分發(fā)系統(tǒng)的攻擊性能。 首先，介紹量子信息學基本概念和進展?；诠鈭龅牧孔永碚摚茖Я肆孔永碚撓鹿鈭龅谋硎痉椒?。從量子態(tài)光場中最基本的狀態(tài)--相干態(tài)出發(fā)，研究了其量子噪聲起伏的特性，進而根據Heisenberg測不準關系，研究了壓縮態(tài)光場的特性，即壓縮光場的一個分量的漲落被壓縮到真空漲落之下，而另一個與之共軛的分量的漲落高于真空漲落，簡單介紹

3、了糾纏態(tài)的基本概念。最后，對量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)進行了介紹和原理分析。 其次，分析了相干態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的基本原理，詳細分析了三種協(xié)調方案，根據不同協(xié)調方案對密鑰分發(fā)系統(tǒng)的安全條件進行了總結。針對不同的信道特征，分析三種協(xié)調方案的優(yōu)缺點。首先是僅僅考慮信道的衰減影響，這時最有效的攻擊就是不引入噪聲的分束攻擊；然后考慮信道噪聲的影響，為了得到較高的安全性，我們假設所有噪聲都是Eve引入的。通過分析可知，正向協(xié)調在信道傳輸率較大時有著