PSK量子噪声随机加密系统的实现方法研究

作     者：谭业腾 蒲涛 郑吉林 周华 苏国瑞 TAN Yeteng;PU Tao;ZHENG Jilin;ZHOU Hua;SU Guorui

作者机构：陆军工程大学通信工程学院江苏南京210007 

出 版 物：《量子电子学报》 (Chinese Journal of Quantum Electronics)

年 卷 期：2022年第39卷第3期

页      面：423-430页

学科分类：07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金 61475193 61673393 61504170 

主　　题：光通信 抗截获通信 量子噪声随机加密 Y-00协议 

摘      要：量子噪声随机加密(QNRC)是一种基于海森堡不确定性原理的物理层加密技术,其能够适用于高速率、大容量以及长距离的光纤通信网络。针对QNRC系统中多进制Y-00密文信号的调制及解调受限于高采样速率、高转换深度的ADC芯片的问题,提出了一种利用多个串联相位调制器(PM)进行Y-00密文信号的调制及解调的实现方法,并利用VPItransmission Maker Optical Systems仿真软件对该实现方案进行了仿真验证及性能分析。仿真结果表明:基于多个PM串联的方式,实现了密文态数目为126、数据速率为10 Gbit/s以及1000 km光纤放大链路传输的相移键控-量子噪声随机加密(PSK-QNRC)系统;降低密文量子态的介观功率有利于提高QNRC系统的安全性水平,但同时会损害系统的传输性能,因此选择合适的介观功率对于优化系统的安全性和可靠性具有重要意义。