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量子通信现状与展望 被引量:88
1
作者 吴华 王向斌 潘建伟 《中国科学:信息科学》 CSCD 2014年第3期296-311,共16页
本文综述量子通信基本原理、方法、技术手段与应用.介绍量子保密通信基本协议和诱骗态方法,以及基于纠缠分发的量子通信,含基于纠缠光子对的量子保密通信、量子态隐性传输、纠缠光子对操控等.介绍量子通信的技术与应用现状并对未来发展... 本文综述量子通信基本原理、方法、技术手段与应用.介绍量子保密通信基本协议和诱骗态方法,以及基于纠缠分发的量子通信,含基于纠缠光子对的量子保密通信、量子态隐性传输、纠缠光子对操控等.介绍量子通信的技术与应用现状并对未来发展方向做展望. 展开更多
关键词 量子通信 量子密钥分发 bb84协议 诱骗态方法 量子隐形传态 纠缠光子对操控 量子网络
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850nm光纤中1.1km量子密钥分发实验 被引量:35
2
作者 梁创 符东浩 +4 位作者 梁冰 廖静 吴令安 姚德成 吕述望 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1429-1433,共5页
在 8 5 0nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型 .该系统以单光子为信息载体 ,以光纤为量子信道 ,在通信双方建立起共享的密钥 ,从而完成量子密钥的分发 ,其安全性由量子力学基本原理———不确定性原理和量子不可克隆定理所保证 ... 在 8 5 0nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型 .该系统以单光子为信息载体 ,以光纤为量子信道 ,在通信双方建立起共享的密钥 ,从而完成量子密钥的分发 ,其安全性由量子力学基本原理———不确定性原理和量子不可克隆定理所保证 .所采取的信息调制方式为相位调制 ,通信协议采取BB84协议 .通信距离为 1.1km ,有效数据传送速率为 3bit s,误码率为 展开更多
关键词 量子密钥分发 bb84协议 单光子 光纤 量子力学 密码学
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QKD扩展BB84协议的Breidbart基窃听问题 被引量:14
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作者 杨理 吴令安 刘颂豪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期961-965,共5页
给出了六态扩展BB84协议的Breidbart基窃听方案 ,分析并计算了各种截取 重发策略下的Alice Eve平均交互信息量和施行QKD标准纠错手续后的有效平均交互信息量 ,结果显示Breidbart基窃听 Breidbart基重发策略 (B B策略 )最为有效 .考虑到... 给出了六态扩展BB84协议的Breidbart基窃听方案 ,分析并计算了各种截取 重发策略下的Alice Eve平均交互信息量和施行QKD标准纠错手续后的有效平均交互信息量 ,结果显示Breidbart基窃听 Breidbart基重发策略 (B B策略 )最为有效 .考虑到Alice和Bob可以在公开讨论阶段利用废弃数据检验是否存在B B窃听以降低秘密性增强算法的强度 ,减少量子密钥的损失 ,提出了修改BB84协议的建议 . 展开更多
关键词 量子密码 bb84协议 Breidbart基窃听 量子密钥分配 QKD
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基于诱骗态的BB84协议量子秘密共享方案 被引量:9
4
作者 于浩 贾玮 +2 位作者 昝继业 卞宇翔 刘金锁 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期348-353,共6页
量子密码是量子理论和密钥学相结合的产物,是量子保密通信的重要组成部分。量子秘密共享(Quantum secret sharing,QSS)是量子密码的核心内容之一,它可以在不完全信任的通信双方间传递密钥,引起了国内外研究人员的高度关注。提出了一种... 量子密码是量子理论和密钥学相结合的产物,是量子保密通信的重要组成部分。量子秘密共享(Quantum secret sharing,QSS)是量子密码的核心内容之一,它可以在不完全信任的通信双方间传递密钥,引起了国内外研究人员的高度关注。提出了一种基于诱骗态的BB84协议的量子秘密共享方案。Alice先产生一系列的弱相干脉冲串,并对该脉冲串进行偏振调制,然后通过分束器分成两束,再分别对这两束脉冲通过诱骗态调制器进行强度调制后,分别发送给Bob和Charlie;Bob和Charlie分别对发送过的脉冲进行测量并公布结果,随后三方通过经典信道进行对基,通过协商和私密放大获得最终的安全的密钥.方案减少了量子比特产生器和测量器的数量,降低了量子通信的费用,为量子秘密共享实用化提供了一种可参考的方法。 展开更多
关键词 量子光学 量子秘密共享 诱骗态 bb84协议
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基于BB84协议的实际QKD系统的窃听问题研究 被引量:6
5
作者 刘景锋 梁瑞生 +4 位作者 唐志列 魏正军 陈志新 廖常俊 刘颂豪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1356-1359,共4页
基于实际量子密钥分配系统中所使用的强衰减的激光脉冲并不是单光子,量子密钥分配的信道不是无损耗的,窃听者的技术能力也不是无限的这些具体问题。
关键词 量子密钥 bb84协议 光子数统计分布 窃听策略
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量子通信技术研究及其应用分析 被引量:8
6
作者 卢利锋 《光通信研究》 北大核心 2013年第4期28-30,共3页
为寻找当前量子技术在实际系统中应用的切入点,文章研究并分析了当前量子通信的主要技术,特别对QKD(量子密钥分配)相关协议发展过程及成熟度进行了理论分析。考虑到现有量子器件技术的制约,总结出基于诱骗态的BB84协议是当前最成熟的QK... 为寻找当前量子技术在实际系统中应用的切入点,文章研究并分析了当前量子通信的主要技术,特别对QKD(量子密钥分配)相关协议发展过程及成熟度进行了理论分析。考虑到现有量子器件技术的制约,总结出基于诱骗态的BB84协议是当前最成熟的QKD协议,量子安全直接通信、量子离物传态等技术是量子通信发展的方向。 展开更多
关键词 量子通信 单光子 bb84协议 纠缠态 量子密钥分配
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基于BB84协议的量子保密通信网络流量控制策略 被引量:6
7
作者 吴佳楠 刘桂霞 +3 位作者 王士刚 魏荣凯 韩家伟 宋立军 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期76-80,共5页
采用基于时间片轮转原理的流量控制及数据分发策略,设计一种新的量子保密通信网络与经典网络相结合的组网技术方案,解决了量子保密通信网络量子网关密钥池容量小及密钥生成速率较慢的问题.利用该策略对三节点量子保密通信网络出接口进... 采用基于时间片轮转原理的流量控制及数据分发策略,设计一种新的量子保密通信网络与经典网络相结合的组网技术方案,解决了量子保密通信网络量子网关密钥池容量小及密钥生成速率较慢的问题.利用该策略对三节点量子保密通信网络出接口进行流量监测,检测数据结果验证了该方案的有效性及可行性. 展开更多
关键词 时间片轮转原理 量子保密通信 bb84协议 量子网关 流量控制策略
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用大学物理知识诠释前沿科技——从光的偏振到量子通信
8
作者 张婷 吴伟 孙仕海 《物理与工程》 2024年第2期19-24,共6页
在大学物理教学中以科技前沿应用为牵引,用大学物理的语言解释前沿科技进展的原理,拉近基础课和前沿应用的距离,可以促进学生学习物理的兴趣,加深学生对于基础物理原理的理解。本文以量子密钥分配为例,仅用大学物理中偏振的内容就解释... 在大学物理教学中以科技前沿应用为牵引,用大学物理的语言解释前沿科技进展的原理,拉近基础课和前沿应用的距离,可以促进学生学习物理的兴趣,加深学生对于基础物理原理的理解。本文以量子密钥分配为例,仅用大学物理中偏振的内容就解释了经典的BB84方案的基本原理,并对该方案的实际实现进行了阐述,旨在表明任何理论方案和实际实现都存在相当的距离。本文还介绍了量子通信领域的最新研究进展和目前主要的研究方向,以激发学生主动探索和进一步研究的兴趣和热情。本文是为基础物理原理和高新尖技术之间搭建桥梁的一次有益尝试,相关思路值得在新工科背景下的大学物理教学中推广。 展开更多
关键词 光的偏振 波片 量子密钥分配 bb84方案
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基于BB84协议的光纤量子密钥分发实验 被引量:6
9
作者 盖永杰 严冬 +2 位作者 韩家伟 吴佳楠 宋立军 《大学物理》 北大核心 2013年第10期41-44,共4页
本实验利用集成化的量子保密通信设备搭建了一个850 nm波长的全光纤量子密钥分发实验平台.该平台以光纤为量子信道,利用衰减后得到的单光子为信息载体,结合经典信道在通信双方随机生成量子密钥,从而完成量子密钥分发实验.本实验紧密结... 本实验利用集成化的量子保密通信设备搭建了一个850 nm波长的全光纤量子密钥分发实验平台.该平台以光纤为量子信道,利用衰减后得到的单光子为信息载体,结合经典信道在通信双方随机生成量子密钥,从而完成量子密钥分发实验.本实验紧密结合近年来量子信息科研发展的最新成果,设计新颖,特色突出,有利于学生更加直观深入的了解量子密码技术和量子密钥分发过程. 展开更多
关键词 bb84协议 量子密钥分发 单光子 光纤
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基于挑战-应答机制的量子密钥分发协议 被引量:5
10
作者 王海红 赵生妹 巩龙延 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期452-458,共7页
基于BB84协议,利用挑战-应答机制,提出了一种量子密钥分发协议。发送方Alice和接收方Bob通过安全信道共享三个不同的Hash函数(H_1,H_2和H_3),以及随机比特串S_O^(AB)。在每次密钥分发时,Alice产生随机比特串S_r^A(挑战信息)和S_k^A(密... 基于BB84协议,利用挑战-应答机制,提出了一种量子密钥分发协议。发送方Alice和接收方Bob通过安全信道共享三个不同的Hash函数(H_1,H_2和H_3),以及随机比特串S_O^(AB)。在每次密钥分发时,Alice产生随机比特串S_r^A(挑战信息)和S_k^A(密钥),结合H_1和S_O^(AB),基于BB84协议产生光子串S_p^A;Alice将S_r^A和S_p^A发送给Bob,Bob接收到对应的S_r^B和光子串S_p^B;Bob利用S_r^B,结合H_1和S_O^(AB),基于BB84协议对光子串S_p^B进行测量得到S_k^B。理想情况下共享密钥S_r^A=S_r^B。另外,Bob利用S_r^B,S_k^B,S_O^(AB)及H_2产生应答序列S_2~B;Alice和Bob利用各自拥有的序列及H_3分别产生序列S_O^A和S_O^B,并对各自的S_O^(AB)做更新。在密钥分发过程中光子的利用率为100%,该协议既有BB84协议类似的安全性,又有单向身份认证功能。 展开更多
关键词 量子光学 量子密钥分发协议 挑战-应答机制 bb84协议 光子利用率 身份认证
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三量子态量子密钥分发协议安全性分析 被引量:5
11
作者 王者 姚治海 +1 位作者 苟立丹 王晓茜 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第12期435-440,共6页
研究了具有优秀安全性的PBC00协议。为了便于制备偏振态与实现协议,将PBC00协议的偏振态改为|1〉、|0〉和|+〉。为了分析协议的安全性,假设窃听者使用截获重发的方式对量子密钥分发(QKD)过程进行窃听,分析了窃听者可能使用的测量基矢,... 研究了具有优秀安全性的PBC00协议。为了便于制备偏振态与实现协议,将PBC00协议的偏振态改为|1〉、|0〉和|+〉。为了分析协议的安全性,假设窃听者使用截获重发的方式对量子密钥分发(QKD)过程进行窃听,分析了窃听者可能使用的测量基矢,计算得出由窃听者引起的密钥错误率。介绍了以BKM07协议为基础的改动后的三量子态QKD方案,分析了其安全性。研究结果表明,改动后的PBC00协议具有更好的发现窃听者的能力,且易于实现,具有实际应用的潜力。 展开更多
关键词 量子光学 量子通信 bb84协议 三量子态量子密钥分发协议 安全性分析
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大学物理教学改革——量子通信教学浅析 被引量:5
12
作者 张子静 王晓鸥 +2 位作者 霍雷 张宇 赵远 《大学物理》 2019年第8期54-58,共5页
在新时代新工科教育改革势在必行的大背景下,结合我校工科类为主的大学物理教学特点,提出了“新时代新工科大学物理教学体系”改革.新时代需要工科毕业生更加了解现代前沿技术,我们在原有的大学物理教学基础上扩展了一系列现代物理相关... 在新时代新工科教育改革势在必行的大背景下,结合我校工科类为主的大学物理教学特点,提出了“新时代新工科大学物理教学体系”改革.新时代需要工科毕业生更加了解现代前沿技术,我们在原有的大学物理教学基础上扩展了一系列现代物理相关的新兴技术,本文以量子通信技术为例.量子通信是量子力学和经典通信相结合产生的新的交叉技术,由于量子具有“不可分割”“不确定性”“不可克隆”等特性,量子通信能够实现无条件安全,使它成为一种全新的安全通信技术.量子通信作为量子技术之一,一直以来给人以‘高、冷、神’的感觉,使非专业人士望而却步.本文正是通俗易懂讲清楚量子通信的基本原理,在原有的大学物理教学中加入这些新兴的技术,使得大学物理更加贴近前沿技术. 展开更多
关键词 量子通信 单光子 偏振编码 bb84协议
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基于时分复用技术的量子密钥分发系统 被引量:4
13
作者 闫瑞 洪占勇 +1 位作者 刘建宏 余刚 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期674-681,共8页
基于时分复用技术,采用一个单光子探测器(SPD)设计了基于BB84.协议的量子密钥分发(QKD)系统.在接收端不同偏振态信号光的光路上依次增加6 m的延时光纤,使得不同偏振态信号光到达SPD的时间相应地依次相差30 ns.在信号光与同步光精准同步... 基于时分复用技术,采用一个单光子探测器(SPD)设计了基于BB84.协议的量子密钥分发(QKD)系统.在接收端不同偏振态信号光的光路上依次增加6 m的延时光纤,使得不同偏振态信号光到达SPD的时间相应地依次相差30 ns.在信号光与同步光精准同步的前提下,接收端对不同偏振态信号光的探测门进行编号,SPD在不同编号的探测门处探测相应的偏振态光子.安全分析表明该QKD系统能够经受窃听者采取的截取-重发攻击,确保通信安全可靠.该QKD系统成功应用于520 m的QKD实验,成码率为4.00 kbps,误码率为1.5%。 展开更多
关键词 量子光学 量子密钥分发 时分复用 bb84协议 探测门
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基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法研究
14
作者 黄红梅 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期96-102,共7页
鉴于当前经典图像加密算法的局限性及量子密钥分发协议无条件安全的特性,提出一种基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法。首先通信双方产生量子密钥序列,然后将密钥序列转换成与要加密的图像对应的像素矩阵,将该像素矩阵与对应的... 鉴于当前经典图像加密算法的局限性及量子密钥分发协议无条件安全的特性,提出一种基于量子密钥分发和像素置乱的图像加密方法。首先通信双方产生量子密钥序列,然后将密钥序列转换成与要加密的图像对应的像素矩阵,将该像素矩阵与对应的图像的像素矩阵元素按位进行异或运算,再利用下一量子密钥序列生成像素置乱矩阵,对图像像素进行置乱变换,最终完成加密。解密方用与发送方相反的方法进行像素位置复原,再利用密钥矩阵进行异或运算即可解密。该算法所有密钥均采用量子密钥分发协议产生,安全性高,实现简单,经实验仿真证明,加密后的图像直方图呈均匀分布,像素相关性非常弱,像素变化率和信息熵高。 展开更多
关键词 图像加密 量子密钥分发 bb84协议 像素置乱
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卫星量子通信的光子偏振误差影响与补偿研究 被引量:4
15
作者 李铁飞 李伟 +1 位作者 杨峰 崔树民 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期678-685,共8页
针对采用偏振编码的卫星量子通信中的偏振保持问题,研究了大气散射和卫星与地面站间相对运动对量子偏振态相位和对准的具体影响。仿真分析了量子偏振态相位延迟和对准误差对系统量子误码率的影响,提出了一种新的BB84协议与半波片旋转相... 针对采用偏振编码的卫星量子通信中的偏振保持问题,研究了大气散射和卫星与地面站间相对运动对量子偏振态相位和对准的具体影响。仿真分析了量子偏振态相位延迟和对准误差对系统量子误码率的影响,提出了一种新的BB84协议与半波片旋转相结合的偏振补偿方案。该方案通过对准提前量补偿的加入弥补原有补偿方案补偿过程中不能进行通信的缺陷,可基本实现零角度偏振误差,保证卫星量子通信的安全可靠性,且因该方案仅需在原有系统上添加一个半波片,易于实现。 展开更多
关键词 量子光学 偏振补偿 bb84协议 偏振误差 相位延迟 量子误码率
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3种光纤在BB84协议模型中的兼容性问题 被引量:3
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作者 朱卫民 吕洪君 解光军 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期90-93,共4页
文章通过一些简单的光学器件和软硬件结合搭建出一种小型的BB84协议的模型,此模型所需资金和空间少,并且能完整地反映出整个协议的过程,包括成码率、误码率等;在此模型上通过更换不同的光纤,运行模型观看最终结果(成码率、误码率等),从... 文章通过一些简单的光学器件和软硬件结合搭建出一种小型的BB84协议的模型,此模型所需资金和空间少,并且能完整地反映出整个协议的过程,包括成码率、误码率等;在此模型上通过更换不同的光纤,运行模型观看最终结果(成码率、误码率等),从而了解不同光纤在BB84协议中的兼容性。 展开更多
关键词 量子密钥分配协议 bb84协议 误码率 光纤 兼容性
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Hybrid quantum private communication with continuous-variable and discrete-variable signals 被引量:4
17
作者 LIU WeiQi PENG JinYe +5 位作者 WANG Chao CAO ZhengWen HUANG Duan LIN DaKai HUANG Peng ZENG GuiHua 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期14-20,共7页
The quantum key distribution(QKD) has been entering the practical application era. Subsequently, hybrid quantum private communication with discrete-variable signals, continuous-variable signals, and classic optical si... The quantum key distribution(QKD) has been entering the practical application era. Subsequently, hybrid quantum private communication with discrete-variable signals, continuous-variable signals, and classic optical signals becomes inevitable in the practical scenario. In this paper, we experimentally investigated the mutual effects between the discrete-variable QKD(DVQKD) and the continuous-variable QKD(CVQKD) via a fiber channel. The experimental results show that the DVQKD will be influenced by the continuous-variable quantum signals and classic optical signals, while the CVQKD is not sensitive to the discrete-variable quantum signals. 展开更多
关键词 hybrid quantum private communication Gaussian-modulated CVQKD protocol bb84 protocol mutual influences
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BB84量子密钥分配协议在专网中的应用
18
作者 李文骞 《电脑编程技巧与维护》 2014年第2期70-72,共3页
依据专用网络的特点,对BB84量子密钥分配协议做了改进,提出一种适用于专用网络的BB84-PN协议。该协议通过身份认证和量子物理特性,提高了安全性。同时,在通信过程中通过协商传输量子密钥规则,有效地提高了传输效率。
关键词 量子密钥分配协议 bb84协议 bb84-PN协议 专用网络
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本科生量子信息教学几点体会 被引量:3
19
作者 彭永刚 《物理与工程》 2012年第3期1-4,15,共5页
量子信息的概念和原理相当抽象,为了使学生更容易理解量子信息的基本概念和原理,在教学中提供一些通俗易懂的例题,将量子信息概念和原理通过实例具体化,这对学生深刻领会量子信息基本概念和原理有很大帮助,并取得了较好的教学效果.
关键词 希尔伯特空间态矢量 EPR佯谬 bb84协议 Deutsch-Jozsa量子算法 生成纠缠
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BB84协议与量子密钥分发的应用 被引量:2
20
作者 濮荣强 《淮北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第1期68-73,共6页
为保证Alice与Bob交换安全的密钥,针对RSA公钥密码算法存在的隐患,在引入单光子不可分割与量子态不可克隆的基础上,运用量子态具有波动、叠加、观测而瞬坍的本征属性,以单光子为信息载体,通过对BB84协议与贝尔不等式的讨论,实现量子隐... 为保证Alice与Bob交换安全的密钥,针对RSA公钥密码算法存在的隐患,在引入单光子不可分割与量子态不可克隆的基础上,运用量子态具有波动、叠加、观测而瞬坍的本征属性,以单光子为信息载体,通过对BB84协议与贝尔不等式的讨论,实现量子隐形传态的密钥分发,从而保证经典信道上密文通信的无条件安全;同时凝炼量子密钥分发应用与量子纠缠的特征,总结广泛认可的量子通信发展路线. 展开更多
关键词 无线电通信技术 量子密钥分发 bb84协议 共轭编码 量子隐形传态
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