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基于量子远程通信的连续变量量子确定性密钥分配协议

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物理学报 2012年第15期61卷 244-250页

作者：宋汉冲龚黎华周南润南昌大学电子信息工程系南昌330031

基于量子远程通信的原理,本文借助双模压缩真空态和相干态,提出一种连续变量量子确定性密钥分配协议.在利用零差探测法的情况下协议的传输效率达到了100%.从信息论的角度分析了协议的安全性,结果表明该协议可以安全传送预先确定的密钥.... 详细信息

基于量子远程通信的原理,本文借助双模压缩真空态和相干态,提出一种连续变量量子确定性密钥分配协议.在利用零差探测法的情况下协议的传输效率达到了100%.从信息论的角度分析了协议的安全性,结果表明该协议可以安全传送预先确定的密钥.在密钥管理中,量子确定性密钥分配协议具有量子随机性密钥分配协议不可替代的重要地位和作用.与离散变量量子确定性密钥分配协议相比,该协议分发密钥的速率和效率更高,又协议中用到的连续变量量子态易于产生和操控、适于远距离传输,因此该协议更具有实际意义.

关键词：连续变量量子确定性密钥分配密钥管理量子通信

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两模连续变量的量子隐形传态(英文)

量子电子学报 2014年第3期31卷 312-317页

作者：闫伟张英杰曲阜师范大学物理系山东省激光偏光与信息技术重点实验室山东曲阜273165

利用两个双模压缩真空态作为量子通道,实现了两模连续变量的量子隐形传态。计算了两模压缩真空态隐形传态的平均保真度和概率密度函数。结果表明;增大传输态的压缩参量将导致保真度的损失;测量结果的概率密度函数是两个二元正态概率密... 详细信息

利用两个双模压缩真空态作为量子通道,实现了两模连续变量的量子隐形传态。计算了两模压缩真空态隐形传态的平均保真度和概率密度函数。结果表明;增大传输态的压缩参量将导致保真度的损失;测量结果的概率密度函数是两个二元正态概率密度函数的乘积,当平均保真度增加时,获得大的测量值的概率也随之增加。

关键词：量子光学量子隐形传态压缩真空态连续变量

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具连续变量的阻尼中立型差分方程的振动性

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2012年第3期31卷 429-432页

作者：朱冰钟晓珠陈晓红杨璐杨云云燕山大学理学院河北秦皇岛066004

针对一类具有连续变量的二阶阻尼中立型差分方程的振动性问题,利用适当的不等式、反证法和广义Riccati变换,取得了该类方程解以及有界解振动的几个充分条件.该成果在生物学、经济学、人口学、物理学以及控制论等领域有广泛的应用.

关键词：阻尼差分方程连续变量振动性广义Riccati变换反证法中立型有界解

连续变量量子密钥分发协议的有限码长效应分析

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连续变量量子密钥分发协议的有限码长效应分析

作者：张雪莹北京邮电大学

学位级别：硕士

量子密钥分发(QKD)是指通信双方以量子态作为密钥的载体,通过量子信道传输,在通信双方之间协商出密钥的一种密钥分发方法。利用此密钥对经典信息进行一次一密的加密,能够实现理论上的无条件安全。QKD的安全性由量子力学的海森堡测不准... 详细信息

量子密钥分发(QKD)是指通信双方以量子态作为密钥的载体,通过量子信道传输,在通信双方之间协商出密钥的一种密钥分发方法。利用此密钥对经典信息进行一次一密的加密,能够实现理论上的无条件安全。QKD的安全性由量子力学的海森堡测不准原理和量子不可克隆定理来保证,具有物理安全特性的量子密钥分发技术得到了广泛关注和快速发展。自第一个QKD协议诞生以来,经过三十年的发展,QKD从实验技术与理论安全性分析两方面都取得了显著进展。以BB84为代表的离散变量QKD协议,以及以GG02协议为代表的连续变量QKD协议都逐步被证明了其理论上的无条件安全。近几年,QKD系统也接近实用化,我国于2017年完成“京沪干线”量子保密通信骨干网络项目,全长约2000余公里,成为量子通信领域的一项重大进展。连续变量量子密钥分发(CV-QKD)协议采用光场态的正则分量来编码信息,并采用平衡零差探测或外差探测的手段来获取信息,探测器件具备高响应频率和高探测效率的潜在优势。CV-QKD系统与光纤网络有良好的兼容性,有利于其应用推广。因此,CV-QKD协议得到了越来越多的关注,其中,最具代表性的高斯调制相干态协议(GG02协议)是目前大多数量子密钥分发系统采用的主流协议,且安全性理论证明也较为完善。相干态连续变量量子密钥分发协议在理论上被证明是无条件安全的。然而,实际的CV-QKD系统中因为探测装置的不完美,易受到黑客攻击,对此人们提出了连续变量测量设备无关(CV-MDI)协议。由于该协议的测量部分完全交由非可信的第三方来进行,所以协议的安全性不依赖于探测器的安全性,因此该协议天然可以抵御所有的针对探测器的黑客攻击方案。由于CV-QKD协议的理论安全性分析是基于通信双方交换无限多信号数的渐进方案的假设,但实际的CV-QKD协议的通信双方计算能力有限,能交换的密钥长度也是有限的。因此,CV-MDIQKD的实际实施中不应该忽视有限码长的影响。为了解决这个问题,我们研究了有限码长效应对联合窃听下的连续变量测量设备无关量子密钥分发(CV-MDIQKD)协议的影响,主要考虑参数估计过程的有限码长效应。主要利用中心极限定理和最大似然估计定理来进行参数估计。我们还分析了协议中通信双方交换信号数与最优调制方差的关系,证明了当Charlie的位置靠近Bob时,有限码长效应的CV-MDI QKD协议在非对称结构下有最远的传输距离。最后,我们讨论了在CV-MDIQKD协议中有限码长效应对实际探测器的影响。总体结果表明,有限码长效应对CV-MDIQKD协议的安全密钥率有很大的影响且是不可忽视的。

关键词：连续变量量子密钥分发测量设备无关有限码长效应

连续变量量子密钥分发的参考脉冲相位攻击与探测

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光学学报 2019年第11期39卷 319-325页

作者：黄彪黄永梅彭真明中国科学院光束控制重点实验室四川成都610209 中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院大学光电学院北京100049 电子科技大学信息与通信工程学院四川成都610054 西南通信研究所四川成都610041

针对基于本地本振光的连续变量量子密钥分发在不安全的量子信道中传输参考脉冲存在相位攻击的安全问题,提出一种窃听和篡改参考脉冲相位的攻击方法,该攻击方法可增大接收端的相位补偿误差,从而降低实际系统的安全密钥率。基于相位补偿... 详细信息

针对基于本地本振光的连续变量量子密钥分发在不安全的量子信道中传输参考脉冲存在相位攻击的安全问题,提出一种窃听和篡改参考脉冲相位的攻击方法,该攻击方法可增大接收端的相位补偿误差,从而降低实际系统的安全密钥率。基于相位补偿噪声模型,实际系统在参考脉冲相位攻击下的安全密钥率被分析。同时,提出一种基于监听相位补偿噪声方差的相位攻击探测方法。仿真结果表明,通过训练信号估计得到的安全密钥率与理论分析结果一致,并且通过监听训练信号和参考脉冲的相位补偿噪声方差可以有效判断相位攻击是否存在。

关键词：量子光学量子通信连续变量量子密钥分发参考脉冲相位攻击

连续变量三组份纠缠光场与亚泊松光场制备的理论与实验研究

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连续变量三组份纠缠光场与亚泊松光场制备的理论与实验研究

作者：郭娟山西大学

学位级别：硕士

在量子光学的研究领域,非经典光场的产生及应用是一个国际前沿的研究课题。到目前为止,人们已分别从理论与实验两个方面研究了包括纠缠光场在内的各种类型的非经典光。例如:1、正交分量压缩光;2、孪生光子对;3、亚泊松光场或强度压缩光... 详细信息

在量子光学的研究领域,非经典光场的产生及应用是一个国际前沿的研究课题。到目前为止,人们已分别从理论与实验两个方面研究了包括纠缠光场在内的各种类型的非经典光。例如:1、正交分量压缩光;2、孪生光子对;3、亚泊松光场或强度压缩光。实际上,连续变量纠缠与压缩是直接相关的。运转于阈值以下的OPO输出的信号光与闲置光具有EPR量子关联,而它们的45°方向上的偏振耦合模是压缩态。非经典光场在量子测量和量子通讯中发挥着重要的作用,广泛地应用在亚散粒噪声的精密光学测量、量子非破坏测量、量子离物传态、量子密集编码、量子密码术等方面。为了建立量子通讯网络,有必要开展多组份纠缠的研究,利用多组份纠缠可以实现量子离物传态网络、远程克隆、可控密集编码等等。本文主要介绍利用孪生光束制备亚泊松光场的实验研究以及利用级联非线性过程产生连续变量三组份纠缠光场的理论研究。主要内容如下: 1、在理论上阐述了运转于阈值以上的双共振非简并光学参量振荡器（NOPO）的工作原理,分析了产生的非经典光场—孪生光束的量子噪声与NOPO腔参数的关系。 2、介绍了利用孪生光束制备亚泊松光场的实验原理、实验装置,并给出实验结果与分析。 3、提出了利用级联非线性过程产生连续变量三组份纠缠光场的方案,利用三组份纠缠态不可分判据在理论上得到证明,并且讨论了纠缠

关键词：压缩态孪生光束亚泊松光场连续变量三组份纠缠态

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连续变量量子密钥分发的数据协调

连续变量量子密钥分发的数据协调

作者：白增亮山西大学

学位级别：硕士

量子密钥分发(Quantum key distribution,简称QKD)是信息安全领域近年来发展起来的一个新的分支,是量子理论和经典信息相结合产生的新学科。基于量子物理的基本原理,如量子不确定性原理、量子不可克隆定理等,量子密钥分发过程中任何可... 详细信息

量子密钥分发(Quantum key distribution,简称QKD)是信息安全领域近年来发展起来的一个新的分支,是量子理论和经典信息相结合产生的新学科。基于量子物理的基本原理,如量子不确定性原理、量子不可克隆定理等,量子密钥分发过程中任何可能存在的窃听行为都可以被检测出来,从而可以为合法通信双方提供无条件安全的通信。当前,QKD的理论和实验发展十分迅速,已成为量子信息和保密通信领域中的前沿研究热点之一。连续变量量子密钥分发系统,不仅具有稳定的成熟光源(如相干态光场),而且在测量过程中采用平衡零拍探测方法测量量子态,基本不会受到背景光噪声的影响,探测器的带宽可达1GHz以上,量子效率高达90%以上,可以很大程度地提高密钥传输速率。连续变量QKD的优势和潜力引起了研究者的广泛关注,其理论和实验也于近期获得了突破性的进展。数据协调过程是连续变量QKD系统中必不可少的一个重要环节,其作用是从Alice (?)口Bob双方之间相互关联的一组数据中有效地提取出安全的密钥序列。数据协调过程的安全性、协调效率及速度将直接影响着通信双方最终能够获得的安全密钥速率。本论文对连续变量QKD系统的逆向数据协调进行了详细研究。讨论了高斯连续变量在量化过程中当互信息量取得最大时最佳量化区间的选取方法,并且通过理论计算得出了信噪比为4dB时各级信道的最佳码率。在协调方案中选用性能接近香农极限的低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道纠错码,并结合边信息译码原理最终通过LDPC码迭代译码算法实现了数据的逆向协调。

关键词：量子密钥分发数据协调连续变量低密度奇偶校验码

基于局部优化具有连续变量的贝叶斯网络结构学习

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东北师大学报（自然科学版） 2006年第1期38卷 27-30页

作者：张剑飞王辉周颜军王双成齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 东北师范大学计算机学院吉林长春130024 上海立信会计学院信息科学院上海201600

概述了具有连续变量的贝叶斯网络结构学习存在的主要问题,给出了基于局部优化的具有连续变量的贝叶斯网络结构学习方法.通过构造局部最优回归模式、局部回归模式的条件组合及环路处理,建立了具有连续变量的贝叶斯网络结构,既可以避免复... 详细信息

概述了具有连续变量的贝叶斯网络结构学习存在的主要问题,给出了基于局部优化的具有连续变量的贝叶斯网络结构学习方法.通过构造局部最优回归模式、局部回归模式的条件组合及环路处理,建立了具有连续变量的贝叶斯网络结构,既可以避免复杂的结构打分运算及结构空间搜索,同时又不会出现由于离散化而导致过多的信息丢失及假依赖现象.

关键词：连续变量贝叶斯网络结构学习回归

具有连续变量的二阶中立型时滞差分方程的振动性

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数学的实践与认识 2012年第17期24卷 258-262页

作者：李国琴钟晓珠刘娜高艳花燕山大学理学院河北秦皇岛066004

研究了一类具有连续变量的二阶中立型时滞差分方程△2/T(x(t)-Px(t-T))=sum from n=1 to m qi(t)x(t-σ_i),t≥t_0>0的振动性。

关键词：中立型时滞差分方程振动性连续变量