论文部分内容阅读
量子密钥分发是由量子力学和经典密码学相结合的交叉学科,由于它具有绝对安全性的特点,使得它在军事、外交、国防等信息安全领域方面受到高度关注。
论文就时间抖动对相位编码量子密钥分发系统误码率的影响进行系统的分析,建立了相位编码量子密钥分发系统误码率和时间抖动关系的物理模型,给出了单光子脉冲的一般波形函数和误码率之间的关系式,并针对高斯脉冲分布,导出了时间抖动引起的相位编码量子密钥分发系统的误码率与脉冲宽度、时间抖动分布参数之间的定量关系。根据理论分析的结果,提出了通过控制系统抖动参数和单光子脉冲宽度来减小系统误码率的方法,可以有效降低相位编码量子密钥分发系统的实际误码率。同时针对实际探测器的情况,分析了在相位编码量子密钥分发系统中探测器对系统的筛选码率的影响,以及时间抖动对相位编码量子密钥分发系统误码率的影响。
本学位论文的主要工作包括:
1.分析和讨论相位编码量子密钥分发系统中时间抖动的来源,在强度调制弱相干光差分相位编码系统中的时间抖动主要由强度调制器驱动电脉冲引起,而在基于双不等臂M-Z干涉仪的量子密钥分发系统中的时间抖动主要由长程传输信道引起。同时建立了相位编码量子密钥分发系统误码率和时间抖动关系的物理模型,给出了单光子脉冲的一般波形函数和误码率之间的关系式,并针对高斯脉冲分布,导出了时间抖动引起的相位编码量子密钥分发系统的误码率与脉冲宽度、时间抖动分布参数之间的定量关系,提出了通过控制系统抖动参数和单光子脉冲宽度来减小系统误码率的方法,可以进一步有效降低系统的实际误码率。
2.通过在BB84相位编码系统中的理论分析与实际情况的结果对比可知,由于实际探测效率和暗计数的影响,实际探测器将对相位编码量子密钥分发系统的密钥生成产生影响。在基于单光子相位差分量子密钥分发系统和双不等臂M—Z量子密钥分发系统中分析了实际探测器对系统筛选码率的影响,同时得出了实际探测器对相位编码量子密钥分发系统筛选码率影响的一般式,而且还进一步讨论了在实际探测器的情况下,时间抖动对相位编码量子密钥分发系统误码率的影响,并归纳出了在这种情况下系统误码率的一般式。