量子保密通信
《量子通信的保密信使：无法破解的密码》_转自DOC
量子通信的保密信使：无法破解的密码在科技的璀璨星空中，量子通信犹如一位神秘的信使，以其无与伦比的保密性，守护着信息的秘密。
它以量子纠缠和量子密钥分发等原理，为信息安全提供了前所未有的保障。
今天，让我们共同探索量子通信的保密信使，领略科技如何在这场信息安全的保卫战中发挥作用。
一、量子通信的保密性：信息的守护者量子通信的保密性，犹如一位神秘的信使，以其无与伦比的保密性，守护着信息的秘密。
它以量子纠缠和量子密钥分发等原理，为信息安全提供了前所未有的保障。
1. 信息的守护者量子通信在信息安全领域的应用，仿佛是一位神秘的信使，以其无与伦比的保密性，守护着信息的秘密。
它能够通过量子纠缠和量子密钥分发等原理，实现信息的加密和传输。
这种守护者的角色，让人不禁联想到古代的巫师，他们以神奇的法术，创造出令人惊叹的奇迹。
2. 量子纠缠和量子密钥分发等原理量子通信在信息安全领域的应用，具有量子纠缠和量子密钥分发等原理的特点。
它能够通过量子纠缠和量子密钥分发等原理，实现信息的加密和传输。
这种原理，如同信使的神秘道具，为信息安全提供了强大的支持。
二、量子通信的保密性：创新的源泉量子通信的保密性，如同一股强大的创新源泉，为信息安全领域注入了新的活力。
1. 创新的源泉量子通信在信息安全领域的应用，具有强大的创新能力。
它能够通过量子纠缠和量子密钥分发等原理，实现信息的加密和传输。
这种创新能力，让人工智能在信息安全领域具有无限的潜力。
2. 信息安全领域的突破量子通信在信息安全领域的应用，取得了显著的突破。
它不仅能够实现信息的加密和传输，还能够对信息进行高效、安全的传输。
这种突破，为信息安全领域带来了前所未有的变革。
三、量子通信的保密性：挑战与机遇并存量子通信的保密性，虽然带来了巨大的创新成果，但也面临着一系列挑战。
1. 挑战与机遇并存量子通信在信息安全领域的应用，既带来了创新成果，也面临着挑战。
例如，如何确保量子通信系统的安全性和可靠性？如何解决量子通信系统的性能瓶颈问题？这些问题，需要我们深入思考和探讨。
量子通信技术在保密通信中的应用指南
量子通信技术在保密通信中的应用指南量子通信技术是一种基于量子力学原理的通信方式，可以实现高度安全的信息传输。
在保密通信中，量子通信技术具有重要的应用意义。
本文将介绍量子通信技术在保密通信中的应用指南，主要包括保密通信的需求，量子通信技术的原理以及其在保密通信中的应用场景和优势。
一、保密通信的需求保密通信是指在信息传输过程中，对信息内容进行严密加密，确保只有授权用户能够解密和阅读信息。
保密通信的需求主要来自于以下几个方面：1. 商业机密保护：许多企业和组织拥有重要的商业机密，例如研发成果、商业计划和市场数据等。
通过保密通信，可以避免机密信息被竞争对手获取，保护企业的利益。
2. 国家安全保护：政府和军事部门在通信中经常涉及国家机密和军事秘密。
保密通信可以确保这些机密信息不被敌对势力获取，维护国家的安全。
3. 个人隐私保护：个人在通信中涉及到一些私人信息，例如银行账号、身份证号码和个人通信记录等。
通过保密通信，可以避免这些私人信息被他人获取，保护个人隐私。
二、量子通信技术的原理量子通信技术基于量子力学原理，通过量子态的特性实现信息的传输和加密。
其主要原理包括以下几个方面：1. 量子比特：量子比特是量子通信的基本单位，类似于经典通信中的比特。
不同之处在于，量子比特可以同时处于0和1两种状态，这一性质被称为叠加态。
2. 量子态的纠缠：量子态的纠缠是量子通信的核心原理。
纠缠态是指多个比特之间存在一种关联，即改变其中一个比特的状态会同时影响其他纠缠态比特的状态。
3. 量子加密：通过利用量子态的纠缠特性，可以实现高度安全的加密方式。
在量子通信中，信息的加密和解密过程依赖于纠缠态的制备和测量。
三、应用场景和优势量子通信技术在保密通信中有着广泛的应用场景和独特的优势，包括以下几个方面：1. 量子密钥分发：量子通信可以实现安全的密钥分发方式，确保密钥在传输过程中不被窃取。
通过量子密钥分发，可以建立起安全的通信通道，保证信息的机密性。
量子通信中的量子密钥分发和量子保密
量子通信中的量子密钥分发和量子保密通信在当今信息社会中，随着大数据和互联网的不断发展，信息的保密性和安全性越来越受到人们的关注。
在传统的加密方法中，密钥的长度和复杂性限制了加密算法的保密强度，这也在一定程度上限制了信息的安全性。
为了解决这个问题，量子信息科学应运而生。
量子通信是一种基于量子力学的安全通信方法。
在量子通信中，利用量子态的特殊性质来实现信息的加密和解密，从而保证了信息的安全性。
其中，量子密钥分发和量子保密通信是量子通信中最为重要的两个研究方向。
一、量子密钥分发量子密钥分发是量子通信的核心技术之一。
在传统的密钥分发方法中，两个通信方需要提前约定一个密钥，但是这个过程中可能会被黑客窃取或者被监听。
而在量子密钥分发中，两个通信方通过量子测量获得一段随机的密钥，从而实现信息的加密和解密。
量子密钥分发有两种常见的方法：BB84协议和E91协议。
BB84协议是最早提出的量子密钥分发协议，它利用两个正交的光子极化态来传输密钥。
E91协议则是利用贝尔态检验来传输密钥，可以有效地抵抗各种攻击手段。
虽然两种协议的实现方式不同，但是它们都可以实现绝对隐私的量子密钥分发。
二、量子保密通信量子保密通信是利用量子态的非测量性质来保证信息的安全传输。
在传统的通信中，信息是以脉冲、电信号等形式传输的，而这些信息可以被黑客通过监听、窃取等手段获取。
而在量子保密通信中，信息是以量子态的形式传输的，黑客无法通过测量获得信息的内容，保证了信息的绝对保密性。
量子保密通信具有多种优势，其中最突出的是抗攻击性能。
目前，常见的攻击手段包括中间人攻击、窃听攻击、冒充攻击等，但这些攻击手段在量子保密通信中都是不可行的。
此外，量子保密通信还具有高效、灵活等优势，可以在多种场景下广泛应用。
总结：量子通信是一项既具有前沿性又极具实际意义的研究领域。
在当前信息广阔发展的时代背景下，如何保证信息的安全性是一个重要的问题。
量子通信的实现，不仅有助于构建更加安全、可靠的信息网络，同时还将推动人类社会向着更科技发展的方向走，从而引领世界信息化的时代。
量子加密通信的基本原理与实现方法
量子加密通信的基本原理与实现方法量子加密通信是一种能够保障信息安全的通信方式，它利用了量子力学原理中存在的一些独特的性质来加密和传输信息。
量子加密通信具有高度的安全性，能够抵御传统加密方式中存在的破解手段。
本文将介绍量子加密通信的基本原理和实现方法。
一、量子加密通信的基本原理1. 量子叠加原理量子叠加原理是基于量子力学的一个重要原理，它指出在一个量子系统中，存在着多个可能的状态叠加。
这意味着在量子加密通信中，信息可以以多个状态同时存在，从而增加了破解的难度。
2. 量子纠缠原理量子纠缠原理是另一个关键概念，它指出当两个或更多的量子系统处于纠缠状态时，它们的状态是相互关联并且无法单独描述的。
这种纠缠状态在量子加密通信中可以被利用来实现安全的信息传输。
3. 量子测量原理量子测量原理是指在量子系统中进行测量时，会对系统的状态进行随机确定的投影。
这意味着在量子加密通信中，即使窃听者窃取了一些量子比特的信息，也无法得知完整的信息内容。
二、量子加密通信的实现方法1. 量子密钥分发量子密钥分发是量子加密通信的核心技术之一。
它通过使用量子比特的量子叠加和量子纠缠特性来分发密钥。
量子密钥分发的原理是，在发送和接收方分别生成一组纠缠态的量子比特，然后进行量子测量，最后通过公开信道交换信息来获得密钥。
2. 量子随机数生成量子随机数生成是另一种常用的量子加密通信实现方法。
它利用了量子系统不可预测性的特点，通过对量子比特进行测量来生成真正的随机数。
这些随机数可以用作密钥或者用于保护通信的完整性。
3. 量子态传输量子态传输是指当密钥生成完毕后，利用量子纠缠特性将量子态传输到接收方的过程。
这个过程中的量子态传输是一种非传统的信息传输方式，可以保证信息的安全性。
4. 量子密钥认证量子密钥认证是为了确保与通信对方建立的密钥是安全可靠的。
它利用量子纠缠特性的互不克隆性和不可伪造性来验证密钥的真实性。
通过量子密钥认证，可以防止中间人攻击或者信息被篡改。
量子通信：保密通信与未来网络安全的关键
量子通信：保密通信与未来网络安全的关键引言网络安全问题一直备受关注，特别是在信息时代，随着技术的不断进步，传统的加密方法逐渐变得不够安全。
此时，量子通信作为未来网络安全的关键技术，正在成为业界和学术界的热门话题。
量子通信利用量子力学原理进行加密和解密过程，具有绝对的安全性和不可破解性，成为网络通信领域的一大突破。
本文将详细介绍量子通信的原理、应用和未来发展前景，以及它在保密通信和未来网络安全中的重要作用。
量子通信的原理量子通信的原理基于量子力学的特性，主要包括量子隐形传态和量子密钥分发两种方式。
量子隐形传态量子隐形传态是一种利用量子纠缠的通信方式。
量子纠缠是指两个或多个量子系统之间呈现出非经典的耦合关系，当其中一个量子系统发生变化时，另一个量子系统也会立即发生相应的变化，即使它们之间处于很远的距离。
这个特性被称为"量子隐形传态"。
量子隐形传态的过程可以简单描述为：首先，发送方将要传输的量子信息通过量子纠缠对状态进行编码，然后将编码后的量子信息传输给接收方，在接收方进行解码后，就可以得到与发送方相同的量子状态。
由于量子纠缠的特性，即使传输距离很远，信息的传输也是瞬间完成的，且传输的过程中无法被截获或窃取。
量子密钥分发量子密钥分发是一种利用量子特性进行密钥交换的过程。
在传统的加密方法中，密钥是通过公开的通道进行传输的，这样容易被黑客窃取或篡改，导致信息泄露。
而量子密钥分发利用了量子力学的原理，将密钥的传输过程变得绝对安全。
量子密钥分发的过程可以简单描述为：发送方通过量子通道将一些随机的量子比特传输给接收方，在传输过程中，发送方和接收方通过光子的极化状态进行比对，可以判断出是否有第三方对密钥进行监听或窃取。
通过多次的比对和校验，双方可以确保生成一个相同的安全密钥，并且确保密钥的安全性。
量子通信的应用量子通信的应用前景广阔，不仅在军事、政治和商业领域有着重要作用，还对未来的信息通信、云计算和物联网等领域有着深远的影响。
量子保密术和保密通信
和干扰，Alice和Bob则共同拥有一套相同的随机 序列数。 d)Bob再把接收到的光子转化为量子比特串; (e)Bob公布某些比特串，供Alice确定有无错误； (f)经Alice确认无误断定无人窃听，剩下的比特 串就可留下建立为密码本。 (3) 基于量子纠缠的 EPR关联光子对 Ekert方案 ， 其代表为 E91协议。通信过程如图2所示：
量子密码通信是目前科学界公认唯一能实现绝对安全的通 信方式。它依赖于两点:一是基本量子力学效应；二是量子 密钥 分配协议。 量子密码系统能够保证:(1)合法的通信双 方可觉察潜在的 窃听者并采取相应的措施 ;(2)使窃听者无法破解量子密码。 量子密码通信不是用来传送密文或明文，而是建立和传送 密码本，这个密码本是绝对安全的。 目前为止， 实现量子密码的方案主要有如下几种： (1) 基于两种共轭基的四态方案,其代表为 BB84 协议。
(2) 基于两个非正交量子态性质的 Bennett 方案， 其 代表为 B92 协议。现在 B92 协议已成为实际量子密 码通信的主要实现方式。我们就以它为例解释量子密 码术的中心思想 首先,合法通信者 Alice 和 Bob 选择 光子的任何两套共轭的测量基，但只测量其中两个非 正交的量子态即从互为共轭的两组量子态中各选一个 进行测量。
下面是与表 1.对应给出建立密码本的步骤： （a）Alice以0度或45度光子线偏振态随机向Bob 发射选定 的光子脉冲。 （b)Bob随机选取90度或135度的方向的检偏基检测，当 Bob方向与Alice所选方垂直, 探测器完全接收不到光子;当 成45度时，便有百分之五十的的概率接收的光子。一旦 Bob测到光子，他就能推出Alice发出光子的偏振态； (c)然后Bob通过公共信道告诉所接收到光子的情况告诉Alice ，但不公布测量基，并双方放弃没有测量的数据（空格表示 未接收到光子）；此时如无窃听
量子通信的信道容量与保密性研究
量子通信的信道容量与保密性研究在当今科技飞速发展的时代，通信技术的革新一直是推动社会进步的重要力量。
其中，量子通信作为一种新兴的通信方式，因其独特的性质和巨大的潜力，引起了广泛的关注和研究。
量子通信不仅在信道容量上有着独特的表现，更在保密性方面展现出了超越传统通信方式的优势。
我们先来了解一下什么是量子通信。
简单来说，量子通信是利用量子力学原理来实现信息传递的一种通信方式。
与传统通信基于电磁波的传输不同，量子通信利用了量子态的特性，如量子纠缠和量子叠加等。
那么，量子通信的信道容量是怎样的呢？在传统通信中，信道容量受到香农定理的限制。
而量子通信的信道容量则有着不同的特点。
量子通信中的量子比特可以处于多个叠加态，这使得在单位时间内能够传输的信息量大大增加。
例如，一个量子比特可以同时处于 0 和 1 的叠加态，这相当于同时传输了 0 和 1 两个信息。
这种多态性为提高信道容量提供了可能。
然而，要实现量子通信的高信道容量并非易事。
首先，量子态的制备和操控需要高度精确的技术和设备。
目前的技术水平还存在一定的限制，导致在实际应用中难以充分发挥量子态的多态性优势。
其次，量子信道中的噪声和干扰也会对信道容量产生影响。
量子态的脆弱性使得它在传输过程中容易受到环境的干扰而发生退相干，从而降低了信息传输的准确性和可靠性。
接下来，我们谈谈量子通信的保密性。
这是量子通信最引人注目的特点之一。
量子通信的保密性基于量子力学的基本原理，如测不准原理和量子不可克隆定理。
测不准原理指出，无法同时精确测量一个量子系统的两个非对易物理量。
这就意味着，如果有人试图窃听量子通信中的信息，必然会对量子态造成干扰，从而被通信双方察觉。
量子不可克隆定理则表明，无法精确复制一个未知的量子态。
这就杜绝了窃听者通过复制量子态来获取信息的可能性。
正是由于这些原理的保障，使得量子通信在理论上具有无条件的安全性。
与传统通信中通过加密算法来保障保密性不同，量子通信的保密性是由物理规律所决定的，不依赖于计算能力的假设。
量子通信的加密技术
量子通信的加密技术量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式，利用量子比特的特殊性质进行信息传输。
与传统的加密技术相比，量子通信提供了更高级别的安全性，可以有效地防止信息被窃取或篡改。
在量子通信中，加密技术起到至关重要的作用，确保通信的保密性和完整性。
本文将介绍几种常见的量子通信加密技术。
一、量子密钥分发量子密钥分发是实现保密通信的基础。
其原理是利用量子力学的性质，在通信双方之间建立一个安全的密钥，用于加密和解密信息。
在密钥分发的过程中，通信的双方通过量子比特的传输，实现对密钥比特的共享，并且能够检测到任何潜在的窃听者。
量子密钥分发主要包括BB84协议和E91协议两种。
BB84协议是最早提出的量子密钥分发协议，通过发送不同的量子比特来表示不同的密钥比特，接收方通过测量来确定接收到的量子比特的状态，进而得到密钥。
E91协议是一种更高效的量子密钥分发协议，利用了纠缠态和贝尔测量的相关性。
这两种协议都能够实现密钥的安全分发，确保通信的保密性。
二、量子加密量子加密是利用量子力学的特性对信息进行加密和解密的过程。
与传统的加密技术不同，量子加密利用了量子态的特殊性质，使得信息的传输和存储更加安全可靠。
其中，量子加密主要包括量子密钥加密和量子态加密两种方式。
量子密钥加密主要通过共享的量子密钥来加密和解密信息，即使密钥被窃取，也无法破解加密的信息。
而量子态加密则是利用量子态的叠加性质，将信息嵌入到量子态中，并通过测量获得原始的信息。
这两种方式都在实现信息加密的过程中起到了至关重要的作用。
三、量子随机数生成量子随机数生成是利用量子力学的随机性来产生真正的随机数。
传统的随机数生成方式往往依赖于伪随机数算法，而这些算法往往是可预测的。
而量子随机数生成则是通过利用量子力学的测量结果，产生真正的随机数，具有不可预测性和不可复制性。
量子随机数生成主要基于单光子的量子随机数生成器，通过单光子的量子态叠加和测量，获得真正的随机数。
量子通信的突破解析量子密码学与量子保密通信
量子通信的突破解析量子密码学与量子保密通信量子通信的突破：解析量子密码学与量子保密通信在当今数字技术不断发展的时代，信息安全面临多种威胁，其中最关键的问题之一就是信息传输的保密性。
传统的加密技术已经面临不同程度的挑战，这就需要新的理论支持和技术突破，来保证信息的安全性。
量子通信作为信息安全领域中的一种创新技术，已经引起了越来越多的关注，其独特的物理特性可用于加密和解密信息，可以保证信息传输过程中的机密性和不可信度。
下面将逐一介绍量子通信的突破－解析量子密码学和量子保密通信。
一、解析量子密码学在信息传输中，密码学技术被广泛应用于保密信息的传输。
加密算法将明文转换为密文，让信息只能被授予特定权限的人解密，提高了信息的保密性。
虽然现代密码学技术已经相当成熟，但是安全问题仍然是一个需要解决的问题。
解析量子密码学是量子通信中的一种新的密码学技术。
它利用了量子力学中的特殊规律，面对不断进化的计算技术也能够保持其安全性。
解析量子密码学的基本原理是量子信息在传输过程中不可复制，那么一旦数据被窃取，它的量子状态也将被改变，这样意味着敌方已经知道我们在传输信息。
同时可以根据量子比特的表现来保证信息的传输过程是否存在偷听情况。
与传统密码学技术相比，解析量子密码学更安全，更难被破解。
它可以避免一些所谓的“黑客”攻击，例如针对经典加密系统的中间人攻击。
这项技术将为未来的越来越数字化的社会带来更加安全的信息传输。
二、量子保密通信量子保密通信是利用量子信息科学的原理来构建的一种加密通信方式，提供非常高的保密性和防窃听性。
在保护信息安全的同时，量子保密通信还可以保证传输信息的完整性和真实性。
量子保密通信的工作原理是将信息转换成一种被空气、水和尘埃等自然介质轻松散射且不易被探测、干扰的量子态，并将其传递到接收方进行解码。
这种通信方式的过程中需要两个配对的量子态，这两个量子态的相互作用关系即可实现安全通信和实时判断外部干扰情况。
相对于传统的已知加密算法，量子保密通信的保密性和防窃听性是无法被破解的。
量子通信技术在保密通信中的应用实例解析
量子通信技术在保密通信中的应用实例解析近年来，随着科技的发展和进步，量子通信技术逐渐引起了人们的关注。
量子通信技术是一项基于量子力学原理的新兴通信技术，最大的特点就是其高度保密性。
在信息安全领域，保密通信一直是一个重要的问题，而量子通信技术的出现为保密通信提供了全新的解决方案。
本文将通过分析量子通信技术在保密通信中应用的一些实例，探讨其应用价值和潜在的发展空间。
一、量子密钥分发系统量子密钥分发系统是量子通信技术在保密通信中应用最为广泛的一个实例。
传统的密钥分发方式存在着被窃听和破解的风险，而量子密钥分发系统通过利用量子态的独特性质实现了信息传输的极高安全性。
该系统利用量子隐形传态和光子的特性，确保密钥在传输过程中不会被窃取或篡改。
量子密钥分发系统不仅可以用于军事通信和政府机构间的机密通讯，也可以应用于金融领域、电子商务等需要高度保密性的行业。
二、量子隐形传态量子隐形传态是量子通信技术中另一个重要的应用实例。
在传统的通信方式中，信息的传输需要借助介质（例如光纤、电磁波），而介质存在着被窃听和干扰的风险。
而量子隐形传态利用量子纠缠和量子纠缠态的非局域性特点，将信息传输的一个态传递到另一个点，而无需介质参与，从而实现了对信息传输的保密性。
量子隐形传态的应用不仅可以用于个人间的安全通信，还可以应用于远距离通信和量子计算机等领域。
三、量子安全验证量子安全验证是近年来随着量子通信技术的发展出现的一种新兴技术。
在传统的通信中，我们常常依靠密码学算法来实现信息的保密性，但是随着计算能力的提高，密码学算法也可能被破解。
而量子安全验证利用量子不可克隆定理和量子随机数生成器的原理，确保了信息传输的可靠性和安全性。
通过使用量子通信技术进行安全验证，可以防止通信过程中的信息泄漏和篡改，为保密通信提供了更加可靠的解决方案。
四、量子保密通信网量子保密通信网是利用量子通信技术实现保密通信的一个更加复杂和完善的应用实例。
该通信网由量子信道和经典通信网络相结合，通过量子信道的高度保密性实现信息的安全传输。
量子保密通信协议的设计与实现
量子保密通信协议的设计与实现量子保密通信是利用量子力学的特性来确保通信过程中的安全性和机密性的一种通信方式。
与传统保密通信相比，量子保密通信具有不可复制性、窃听检测性以及信道安全性等特点，可以有效地抵御窃听攻击和信息泄露。
下面是量子保密通信协议的设计和实现的一般步骤和关键技术。
首先，量子通信涉及到量子比特（qubit）的传输和操作。
设计量子比特的传输通道是实现量子保密通信的基础。
传统通信中使用的光纤或者无线电波等传输媒介并不适用于量子通信，因为它们会引起量子态的退相干和退纯化。
因此，量子通信通常使用光学系统或者发射机制来传输量子比特。
其次，量子保密通信协议的设计和实现需要使用量子态的编码和解码方法。
常用的编码方法有相位编码、时间编码和极化编码等。
编码的目的是将传输的量子信息与噪声进行分离，从而对信息进行保护。
例如，相位编码将信息编码到不同的相位上，噪声对不同相位的影响将会被检测到，从而实现窃听检测。
第三，在量子保密通信中，密钥分发是一项关键任务。
常见的密钥分发协议包括BB84协议和E91协议等。
BB84协议主要基于单光子和不同偏振基之间的编码态进行密钥分发，利用了量子态的不可复制性实现了安全的密钥传输。
E91协议则利用了量子纠缠态和贝尔测量实现了密钥分发。
在密钥分发过程中，通信双方需要进行量子态的测量和公开比较，检测是否存在窃听行为。
最后，量子保密通信还需要进行窃听检测和量子隐形传态等操作。
窃听检测的目的是检测通信过程中是否存在窃听行为，如果检测到窃听，则终止通信。
量子隐形传态是一种特殊的量子保密通信方式，它利用了量子纠缠的特性实现了信道中信息的传输，而不是量子态的传输。
通过量子隐形传态，可以避免窃听的发生，提高通信的安全性。
综上所述，量子保密通信协议的设计和实现涉及到量子比特的传输和操作、量子态的编码和解码、密钥分发、窃听检测以及量子隐形传态等关键技术。
通过合理选择和组合这些技术，可以实现安全、可靠的量子保密通信。
量子保密通信网络及应用
量子保密通信网络及应用量子保密通信网络是一种基于量子力学原理的通信系统，通过利用量子叠加态和量子纠缠等特性来保证通信的安全性。
它可以在理论上提供绝对安全的通信方式，即使是具有强大计算能力的量子计算机也无法解密。
量子保密通信网络的一个重要应用是量子密钥分发。
在传统的加密通信中，双方需要通过网络互相传输密钥来加密和解密通信内容。
然而，这种方式容易受到黑客的攻击和窃取。
而借助量子保密通信网络，通信双方可以利用量子纠缠的特性来安全地分发密钥。
发送方将要传输的密钥编码为量子态，并将其传输给接收方。
由于量子态的测量会改变其状态，一旦有人试图窃取密钥，就会破坏量子态，使通信双方能够及时发现并防止窃取行为。
这样，双方可以利用这个已被窃取了的密钥来加密和解密通信内容。
即便窃取者获取了密钥，由于量子态的性质，他们无法获得通信内容。
量子保密通信网络还可以应用于远程量子计算。
传统的计算需要将数据通过网络传输到计算中心再进行处理，而在这个过程中，数据很容易受到黑客的攻击和窃取。
但是，借助于量子保密通信网络，用户可以将需要计算的数据编码为量子态，并利用量子纠缠将其传输到远程的量子计算中心进行计算。
在计算完成后，计算结果被编码为量子态并传输回用户，用户可以通过测量得到计算结果。
这个过程中的量子态变换和测量，使得黑客无法窃取数据和计算结果。
因此，远程量子计算可以在保障数据安全的同时，利用大规模的量子计算资源。
此外，量子保密通信网络还可以应用于量子安全认证，即基于量子力学原理的身份认证系统。
传统的身份认证系统使用密码、数字签名等方式进行验证，然而这些方式可能被破解从而导致身份被冒用。
量子安全认证利用了量子态的特性，将身份认证过程转化为量子测量问题，从而提供了更安全、不可伪造的身份认证方式。
量子安全认证可以应用于金融、电子商务、电子政务等领域，保障重要信息和数据的安全性和可信度。
总之，量子保密通信网络是一种基于量子力学原理的通信系统，具有绝对安全性的特点。
量子保密通信技术综述
量子保密通信技术综述随着信息时代的到来，信息安全问题越来越受到人们的。
传统的加密通信技术已经不能满足一些高安全需求的应用场景，如军事、金融等。
因此，基于量子力学原理的保密通信技术应运而生。
本文将对量子保密通信技术的原理、优势、应用和发展现状进行综述。
一、量子保密通信技术的原理量子保密通信技术利用量子力学中的量子态不可克隆原理，实现了信息的不可窃听和不可篡改的安全传输。
其基本原理是，当两个处于纠缠态的量子粒子被传输时，对其中一个粒子的测量会立即改变另一个粒子的状态。
利用这个特性，量子保密通信技术可以实现加密的密钥在传输过程中被窃听时会留下痕迹，从而被发送者和接收者所发现。
二、量子保密通信技术的优势与传统加密通信技术相比，量子保密通信技术具有以下优势：1、安全性高：由于量子态不可克隆原理，即使攻击者试图在传输过程中窃听密钥，也会因改变量子态而暴露自己的行为。
因此，量子保密通信技术具有极高的安全性。
2、传输速度快：量子保密通信技术可以在极短的时间内完成大量数据的加密和解密，从而满足了高安全需求的应用场景。
3、密钥管理方便：量子密钥分发协议可以利用单光子进行密钥的分发和校验，从而避免了传统密钥分发中需要的大量密钥传输和存储成本。
三、量子保密通信技术的应用量子保密通信技术已经得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：1、军事通信：军事机密信息的传输需要极高的安全性，量子保密通信技术可以有效地保护军事通信中的机密信息。
2、金融机构：金融机构在进行电子交易时需要保证交易的安全性，量子保密通信技术可以防止交易信息被窃听和篡改。
3、政府机构：政府机构在进行电子政务处理时也需要保证信息的安全性，量子保密通信技术可以为政府机构提供更加可靠的信息安全保障。
4、物联网：随着物联网技术的不断发展，物联网设备的安全性也备受。
量子保密通信技术可以保护物联网设备中的隐私信息不被窃取。
四、量子保密通信技术的发展现状近年来，随着量子计算机和量子通信技术的不断发展，量子保密通信技术也取得了长足的进步。
《量子通信：保密通信与量子密码学的前沿技术》
量子通信：保密通信与量子密码学的前沿技术引言随着科学技术的不断发展，通信技术也日新月异。
从远古的烟火信号到现代的互联网通信，人类一直致力于寻找更安全、更高效的通信方式。
而近年来，量子通信作为一项前沿技术引起了广泛关注。
量子通信以其超越传统通信方式的特点，为保密通信和量子密码学的发展提供了新的可能性。
本文将介绍量子通信的基本原理和应用，以及其在保密通信和量子密码学中的前沿技术。
量子通信的基本原理量子通信是一种利用量子力学原理进行信息传输的通信方式。
它基于量子叠加态和量子纠缠态的特性，充分利用了量子的不可克隆性和不可分割性，能够实现更高级别的保密性和安全性。
量子叠加态在经典通信中，信息的传输是通过传统的比特（0和1）来实现的。
而在量子通信中，量子叠加态则扮演了重要的角色。
量子叠加态允许信息既处于0态又处于1态的叠加状态，这种不确定性使得量子通信的信息传输更加灵活和安全。
通过量子叠加态，发送方可以同时发送多个信息，接收方则可以通过测量来获取需要的信息。
量子纠缠态量子通信的另一个重要概念是量子纠缠态。
量子纠缠态是指两个或多个粒子之间存在一种特殊的关联状态，这种关联关系不受空间距离的限制。
当其中一个粒子发生测量时，纠缠态会立即传递到其他粒子上，无论它们之间有多远的距离。
这一特性使得量子通信具有超光速传输信息的潜力。
量子通信的应用量子密钥分发在现代通信中，保证通信的安全性是一项重要的任务。
传统的加密算法可以通过计算能力不断提升的超级计算机被破解，因此需要一种更加安全的方式来进行保密通信。
而量子通信提供了一种理论上的无法被破解的保密通信机制。
量子密钥分发是量子通信中应用最广泛的技术之一。
它的基本原理是利用量子纠缠态和量子叠加态来分发密钥。
发送方将包含密钥信息的量子态发送给接收方，接收方通过测量得到的信息来重建密钥。
由于量子态在传输过程中的不可测性，任何对量子态的窃听都会导致量子态的改变，从而被发送方和接收方检测到。
量子通信技术在保密通信中的应用案例
量子通信技术在保密通信中的应用案例量子通信技术作为一种新兴的通信技术，以其独特的特性进一步加强了信息安全和保密通信领域的应用。
量子通信的主要目标是利用量子物理的特性来实现安全的信息传输，这在保密通信中具有重要意义。
本文将介绍几个量子通信技术在保密通信中的应用案例。
首先，量子密钥分发是量子通信技术在保密通信中的重要应用之一。
量子密钥分发是一种利用量子特性进行安全密钥分发的方法。
该方法基于量子态的不可克隆性和测量过程的干扰性质，确保在信息传递过程中的信息被窃取或篡改的能力大大降低。
例如，中国科学院研究团队与奥地利维也纳大学合作，成功地在西部地区的四个城市之间实现了量子密钥分发网络的搭建。
这一网络的建立促进了政府、军事和商业部门之间的保密通信，提高了信息安全性。
其次，量子隐形传态是另一个量子通信技术在保密通信中的应用案例。
量子隐形传态是一种通过量子纠缠状态实现信息的传输而不暴露传输通道的内容的方法。
在传统的通信方式中，传输通道的内容容易被窃听或窃取。
然而，利用量子隐形传态的技术，信息的传输可以实现安全无泄露的状态。
例如，美国和中国的科学家合作成功地进行了远距离的量子隐形传态实证实验，将信息通过量子纠缠状态传输了50多公里的距离。
这一技术的实现为保密通信提供了可靠和高效的方法。
另外，量子签名也是量子通信技术在保密通信中的应用案例之一。
量子签名是利用量子纠缠态的特性实现数字签名的一种方法，具有抗伪造和抗否认的特性。
在传统的数字签名中，签名的验证和生成需要使用者的密钥，密钥的泄露会导致签名的作废。
在量子签名中，由于量子纠缠态的特性，即便签名者的密钥被泄露，签名的验证仍然是可靠的。
例如，中国研究团队成功地利用量子签名技术实现了面向商业环境的电子文档签名验证系统，保证了电子文档的安全性和可靠性。
最后，量子保密通信网络是量子通信技术在保密通信中的另一个重要应用案例。
量子保密通信网络是一种通过利用量子物理的特性实现安全通信的网络体系结构。
量子保密通信技术的演化过程和未来发展趋势
量子保密通信技术的演化过程和未来发展趋势量子保密通信技术是一种在信息传输过程中利用量子力学原理的方式来保障信息的安全和保密性。
它不仅突破了传统加密技术的限制，还具备了不可破解性和无法窃取信息的特点。
本文将深入探讨量子保密通信技术的演化过程和未来发展趋势。
量子保密通信技术的演化过程可以追溯到20世纪80年代，当时，量子密码学的基本理论逐渐得到了建立。
首先是公钥分发方案的提出，这种方案可以在不安全的信道中传送密钥，确保信息的安全传输。
随后，基于纠缠态的量子密钥分发协议被提出，它利用了量子纠缠的特性来确保密钥传输的安全。
在最初的研究中，量子保密通信技术存在着许多实施上的困难。
例如，量子保密通信系统对于光子的稳定性和光学器件的准确性要求非常高，而这些条件在实际应用中很难满足。
此外，光纤的传输损耗也会限制保密通信的距离。
然而，随着技术的进步，这些问题逐渐被克服，量子保密通信技术开始逐渐应用于实际场景中。
未来，量子保密通信技术有着广阔的发展空间和潜力。
首先，随着量子技术的进一步发展，量子保密通信技术的实施条件将进一步改善。
例如，量子纠缠的产生和控制技术有望得到更好的突破，从而提升量子保密通信系统的稳定性和可靠性。
同时，冷原子技术、量子点技术等新技术的应用也将推动量子保密通信技术的发展。
其次，量子保密通信技术还将与其他领域的技术进行融合，实现更广泛的应用。
例如，与量子计算技术相结合，可以实现基于量子密钥的量子安全认证系统，确保数据的完整性和真实性。
与量子传感技术相结合，可以实现对量子保密通信系统中的信息安全进行实时监测和防护。
此外，量子保密通信技术的网络化将成为未来的发展趋势。
当前，大规模的量子保密通信网络仍然是一个挑战，但研究人员已经取得了一些突破进展。
例如，量子中继技术的发展可以实现远距离的量子通信，并允许量子保密通信网络的扩展。
同时，新的量子协议和分发方案的提出也有望推动量子通信网络的发展。
最后，随着人工智能的发展，量子保密通信技术与人工智能的结合也将成为一个热门领域。
量子通信技术在军事领域的应用研究
量子通信技术在军事领域的应用研究量子通信技术是近年来发展的一项前沿技术，它具有安全性高、防窃听、抗干扰等优势。
由于军事领域的特殊性，量子通信技术的应用也得到了越来越多的关注和研究。
下面就从量子保密通信、量子定位和量子计算三个方面探讨量子通信技术在军事领域的应用。
一、量子保密通信技术在军事领域的应用传统的保密通信技术易受窃听和破解攻击，而量子保密通信技术可以实现完全安全的信息传递。
在战争情况下，战场信息的保密是至关重要的。
因此，量子保密通信技术在军事领域的应用具有重要意义。
在量子保密通信系统中，将光子作为信息载体，通过量子态的叠加和干涉实现信息的传输。
在传输过程中，光子与介质相互作用时，其量子态也会被扰动。
当有窃听者试图监听信息时，扰动量会引起系统的改变，双方将立即获得警报并立即切断传输。
以我国空军为例，其在量子保密通信技术的应用方面已经取得了显著的进展。
空军已将量子保密通信技术成功应用于战机和地面通信，提高了通信的可靠性和保密性，保证了空军作战中敏感信息的安全传输。
二、量子定位技术在军事领域的应用精准的定位技术对于战争中的情报搜集、雷达制导系统都是关键技术。
传统的定位技术往往受天气、环境等因素影响，精度难以保证。
而量子定位技术则可以大大提高定位的精度和稳定性。
量子定位技术是通过利用光子的量子态来进行定位。
通过测量两个空间点之间发送光子传播时间的差异，可以计算出所在位置的坐标。
量子定位技术的准确性高达纳米级别，可以在复杂环境下精确定位。
我国已经在军事领域成功应用量子定位技术。
例如，在火箭制导系统中，通过接收发射器发射的两束被掺杂了不同的相位编码的光子，就可以准确计算出任一位置在发射器之间的坐标信息，实现了火箭精准制导。
三、量子计算技术在军事领域的应用量子计算技术拥有传统计算无法比拟的运算速度和处理能力，能够应对极大的数据量和高度复杂的计算问题。
这对于军事情报的处理和分析极具意义。
量子计算机可以将信息储存在量子比特（qubit）中，通过量子态的叠加和干涉进行计算，快速地处理大量的大数据，而且能够在同时进行多个计算任务。
量子保密通信技术的原理及应用
量子保密通信技术的原理及应用随着科技的不断发展，通信领域也在不断地创新和进步，其中最引人注目的技术之一便是量子保密通信技术。
该技术利用了量子物理的原理来实现信息传输的安全性，在保护信息安全方面取得了巨大的突破。
本文将介绍量子保密通信技术的原理及其应用。
一、量子保密通信技术的原理量子保密通信技术是基于量子隐形传态和量子密钥分发原理的。
在传统的加密通信中，信息是转换为比特串，然后经过加密算法处理后传输到接收方，接收方再通过解密算法将信息转换回原本的内容。
如果加密算法没有被破解，那么信息就是安全的。
但是，加密算法的破解是有可能发生的，而且经常发生。
而量子保密通信技术则是通过量子物理学中的原理来提供安全的信息传输。
在量子保密通信技术中，发射器和接收器之间会共享一个纠缠的量子态。
这个量子态的特殊之处在于，当任意一方对这个纠缠态进行测量时，另一方也会立即受到影响。
因此，在这种情况下，外部的监听者无法在不被其他一方察觉的情况下，对这个量子态进行观测或者复制。
利用纠缠的量子态作为密钥，发射器可以将消息编码为量子比特（qubits），然后将其传输到接收方。
由于纠缠的量子态受到观测时的影响，因此外部的监听者无法完全获取到量子比特的信息。
而接收器则可以利用纠缠的量子态来解码和还原原始信息，实现安全的通信。
二、量子保密通信技术的应用量子保密通信技术在军事、政府机构、金融、电子商务等领域得到广泛应用。
在军事领域，量子保密通信技术可以用于提高机密信息的保密性。
由于该技术的安全性较高，因此保密、机密的通信可以避免被敌方军事机构获取。
在政府机构方面，量子保密通信技术也可以用于国家机密信息的保护。
如同军事领域一样，量子保密通信技术可以防止黑客、间谍等非法分子窃取国家机密信息。
在金融领域，量子保密通信技术可以用于加强交易的安全性。
银行、证券交易等机构可以通过量子保密通信技术使得交易数据得以保护。
在电子商务方面，量子保密通信技术可以用于保护用户的个人隐私数据。
国标《量子保密通信应用基本要求》简析及应用
在国家的持续支持下，我国量子保密通信技术跻身全球领先地位，特别是初步构建了由“墨子号”“京沪干线”“国家广域量子保密通信骨干网络”等组成的星地一体量子保密通信网络，并成功在金融、政务等领域开展应用，为规模化推广打下坚实基础。
得益于设施的前瞻部署、示范应用的良好效果，量子保密通信标准化工作也取得了较好进展。
2017年6月，在工信部、中国科学院等相关部门的支持和指导下，中国通信标准化协会（CCSA）专门成立了“量子通信与信息技术特设任务组”（ST7），成员单位包括国科量子通信网络有限公司、科大国国标《量子保密通信应用基本要求》简析及应用文 缪亚军 李明翰 王宇舟近年来，党和国家进一步要求加强量子信息领域标准化工作和量子保密通信应用，特别是2021年10月与2022年12月，中共中央、国务院分别印发《国家标准化发展纲要》《扩大内需战略规划纲要（2022－2035年）》，明确提出“加强量子信息等关键技术领域标准研究”“以需求为导向，增强国家广域量子保密通信骨干网络服务能力”等要求。
盾量子技术股份有限公司等量子通信领域的创新型企业，以及国内三大电信运营商、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司等电信领域领军企业。
围绕量子通信技术、网络以及关键器件等开展标准化工作，截至2023年1月，ST7开展的标准工作包括《量子保密通信应用基本要求》等国家标准2项、《量子保密国标《应用要求》基本情况程碑意义。
国标《应用要求》于信集团有限公司、中国电信集团有限公司牵头，中国信息通信研究院、科大国盾量子技术股份有限公司等单位共同参与编制，经过五年间多轮讨论以及结合实践的不断完善，最终由全国通信标准化技术委员会（TC485）于2023年8月发布，并将于2024年3月实施。
该标准是我国首个面向应用的量子保密通信标准，主要内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、概述、应用基本要求、应用场景七个部分，从安全性、可扩展性、高效性、鲁棒性等方面明确了量子保密通信系统和应用的基本要求，并给出了依托量子网络开展的典型应用场景，为规模化开展量子保密通信应用提供了规范性指导。
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量子保密通信实验引言自古以来,人们就希望各种保密的信息能安全地交流,于是便发明了各种密码术。
但是随着加密方法的公开和科技的发展,各种加密方法都面临着被轻易破解的危险:如古老的凯撒密码就可以通过字频分析结合穷举法实现破解;而现在应用的最为广泛的RSA公钥密码体系理论上已被证明可以用Shor算法实现破解。
迄今为止,只有一次一密的加密方案在理论上被证明是理想安全的。
随着信息安全日趋重要,怎样保密通信已成为当今最为紧迫的问题之一。
一次一密的加密方案安全性毋庸置疑,然而如何找到一条安全的途径,实现大量的密钥分发又成为一个关键的问题。
于是基于量子不可克隆定理的量子密码学应运而生。
量子密码学不仅是一门科学,而且是一门精巧的通信艺术。
通过量子密码实验系统,不仅可以让我们直观的理解BB84协议和了解量子保密通信,并且可以进一步以此作为平台,进行一系列的科学研究。
实验目的1. 学习使用BB84协议实验中常用的仪器设备2. 理解量子保密通信实验中BB84协议理论3. 观测量子保密通信实验中的成码率，误码率，加密解密效果实验原理BB84协议是Charles H. Bennett 与 Gilles Brassard 1984年提出的描述如何利用光子的偏振态来传输信息的量子密钥分发协议:发送方Alice和接收方Bob用量子信道(如果光子作为量子态载体,对应的量子信道就是传输光子的光纤)来传输量子态；同时双方通过一条公共经典信道(比如因特网)比较测量基矢和其他信息交流,进而两边同时安全地获得和共享一份相同的密钥。
BB84协议基本条件首先是拥有一个量子信号源，并可以随机地调制产生两套基矢总共四种不同的量子态信号；其次，调制后的量子信号可以通过一个量子信道如光纤或者自由空间来进行传输；再次，接受到的量子信号可以被有效地测量，其中测量所用的基矢也是随机选择的，同时需要一个辅助的经典公共信道可以传输经典的基矢对比等信息。
另外该经典公共信道要求是认证过的，任何窃听者虽然可以通过窃听获知这些经典信息但是不允许改变信息。
在上述条件下，即可在通信双方之间建立起安全密钥，通信双方此时利用一次一密加密体制加密并传送密文，完成安全通信。
图1.1 为BB84协议示意图下面将以具体量子态为例，对协议的过程进行更详细地描述，由于理论上公共信道的安全性不需考虑，BB84协议在设计时已考虑到了两种信道都被第三方(Eavesdropper通常称为Eve)窃听的可能。
具体过程是:首先Alice 随机产生一个比特(0 或1)并且随机选取一对正交态(基矢)"＋"或"×",从而制备出一个随机的量子态(0 度水平偏振记作|→>，90 度垂直偏振记作|↑>，+45 度偏振记作|↗>，和-45 度偏振记作|↘>)。
编码如下表格所示:图1.2然后Alice把这个光子通过量子信道传送给Bob,Bob紧接着测量接收到的光子的量子态。
然而Bob并不知道Alice制备量子态时选择了哪个基矢，只得随机的选择一个测量基矢（"＋"或"×"）来测量。
Bob测量他接收到的每个光子并记录所选的基和测量结果。
同时通过公共经典信道同Alice进行交互：Alice公布制备每个光子量子态所选择的基矢,Bob将测量对应光子所选择的测量基矢与之对比，舍弃那些双方选择了不同的基矢的比特（50%），剩下的比特还原保留为他们共有的密钥,从而完成密钥分发。
图1.3BB84协议是如何保证安全的呢?如果窃听者Eve选择基矢"＋"来测量|↑>，会以100%的概率得到|↑>,但是选择基"＋"来测量|↗>或|↘>态光子，结果就是随机的，会以50%的概率得到|→>，或以50%的概率得到|↑>。
于是即便当Eve选择和Alice同样的基矢"＋",也无法彻底分辨原本状态是|↑>还是|↗>或|↘> (非正交态无法通过测量被彻底分辨),即原始状态的信息丢失了。
窃听的目的是获得信息而不是密钥,因此Eve还必须保证不能被Bob发现。
然而Eve为了获得光子偏振信息而作了测量,就不可能再完全克隆出原截获的光子!Eve的介入必然会额外的较大错误率,因此Alice和Bob最后可以拿出他们密钥的一部分，然后相互对比来检查是否有第三方Eve窃听。
一旦发现Eve,则将丢弃这次分发的密钥,重新选择别的量子信道进行密钥分发。
实验装置1、量子信号发射机量子信号发射机由一个发送方主控板和两个光源板组成。
主控板控制四个850nm的分布反馈激光器,可随机地发射频率为1MHz的脉冲激光,四路激光对应将被制备为四种偏振态(我们简单的记为HV+-)；同时主控板还输出一路同步电信号,控制单光探测器开门时间。
此外量子信号发射机还有一个USB接口,用于上位机软件下发上传数据和命令。
2、量子信号接收机量子信号接收机由一个接收方主控板和一个单光子探测器组成。
主控板根据同步电信号和延时、门宽等参数,让探测器开门探测接收到的光子。
单光子探测器是利用雪崩效应探测光子,输出地电脉冲信号由主控板处理。
同时主控板将得到的信息通过USB 上传到计算机上,通过经典网络和发送方完成基矢比对。
3、光学平台本光学平台是根据BB84 协议,用偏振分束器PBS、单模耦合器SMC、光纤跳线、手动偏振控制器MPC 和法兰式可调衰减器ATT 等光纤器件搭建起来的量子密钥分发光路。
（1）偏振分束/合束器Polarization Beam Splitter单模PBS 是一个1×2 光纤器件,其中Port1 和Port2 是两个偏振方向相互垂直的单端,而Port3 是Common 端。
该器件的作用是将一个输入到公共端的偏振光按照两个相互垂直的偏振方向进行分束,反之则是将输入到单端的两个偏振方向相互垂直的光进行合束,它的功能等效为一个格兰棱镜。
对于偏振方向和PBS 成一个θ角的偏振光子而言,则是会有sin2θ的概率走水平方向偏振的Port1 端,有cos2θ的概率走垂直方向偏振的Port2 端。
（2）单模光纤耦合器Single Mode Coupler单模光纤耦合器SMC 又常称为光纤分束器BS。
该器件是一个偏振无关器件,作用是将光按照一定的分光比(BS 两单端输出光功率比)分束或将两束光合束。
（3）850nm 单模光纤跳线量子密码实验系统所使用的波激光器波长是850nm,因此所有的光学器件工作的中心波长都是850nm,包括前面的PBS、SMC 和后面的一千米光纤。
此外实验所用的光纤器件尾纤都是单模光纤。
本实验发送方用光纤跳线连接发射机和可调衰减器,而接收方四路则分别用两根跳线增加延时后用SMC 合束(一般光在光纤中传播速度是1m/5ns)。
（4）手动偏振控制器MPC手动偏振控制器在发送方和接收方光路中各有两个。
发送方的四路光经过两个PBS 合束后都是相互垂直的偏振光,而两对垂直偏振光之间的45°夹角则需两个MPC 来制备。
而经过单模光纤(包括千米光纤),传输到接收方的偏振光,由于受到各种因素(如光纤的椭圆度,残余应力,环境震动及温度)的影响,光的偏振发生了未知的变化(偏振模色散)。
因此接收方用两个MPC,通过调节偏振反馈,来补偿光在路径中的偏振变化。
手动偏振控制器是由三个光纤环组成,它的功能结构等效为"波片+波片+波片"(第一个环作用是将圆偏振光变成线偏振光,第二个环的作用是将线偏振光补偿旋转一定角度,第三个环的作用是将线偏振光还原为圆偏振光)。
这样再传到单模PBS 后,相互垂直的偏振光的偏振方向将与PBS 的两个轴相吻合,从而被正确的偏振分束(这里有一个很重要的概念, 偏振相互垂直的光在光纤传输中始终垂直)。
手动偏振控制器每个环对偏振的调节是按照正弦曲线变化的,具体调法是:先旋转第一个环找到极值点后,接着旋转第二个环找到更大或更小的极值点,然后旋转第三个环,如此循环直到偏振调到满足要求为止(一般之多来回调三遍)。
（5）可调衰减器ATT 和法兰盘可调衰减器是通过调节光纤连接处间隙,来达到衰减的目的。
其结构有三个部分:两边分别是法兰固定部分和调衰减部分,中间是衰减固定部分。
实验中通过调可调衰减器来调节光强,并最终将激光器出来的脉冲光衰减为单光子。
法兰盘就是将两个光纤头对准连接在一起的转接器件Adapter。
法兰连接有一定的连接损耗,是目前接收方损耗的来源之一(其他损耗有弯曲损耗 ,吸收损耗,光纤器件插入损耗等)。
（6）一千米光纤盘(850nm)单模光纤的优点是:通信窗口处损耗低,传输距离远,没有模间色散,通频带宽等。
本实验选用一千米光纤模拟远距离QKD。
4、光功率计和光功率实验中光强和偏振的调试,都需要光功率计来测量。
光功率是表征光的能量的单位。
由于光在光纤中传播是按照指数衰减的,因此常用光功率的单位是毫瓦分贝(dBm)。
其计算方法是:规定1mW 为0dBm,则PmW 为-10lg(P/1)dBm；对于光的衰减用分贝(dB)作为单位,假设输入光是XdBm(=PmW),输出光是YdBm(=QmW), 则光衰减(X-Y)dB=-10lg(P/1)dBm+10lg(Q/1)dBm=10lg(Q/P)dB。
显然dBm 作为光功率单位只有减法运算,十分方便。
记忆一些常用的换算公式:光功率计的使用要注意测量量程(最高+10dbm,最低-62dbm/Lo@850nm)和选择正确的测量波长。
此外光功率计还有自动减法功能,在测量中灵活运用,可以省去很多计算。
5、计算机量子密码实验系统发送方和接收方用USB 连接到计算机,再通过网络连接形成经典信道。
我们通过上位机软件和经典信道实现对QKD 系统的命令下发上传,数据传输处理等。
实验光路示意图激光器发出的四路光(HV+-)经过四个可调衰减器后,衰减为光强同样大小(实验允许的误差为1dB) 的随机光,在以后的光纤链路中,同一延时位置的将等概率出现四种光之一。
四路光再经过PBS1 和PBS2 合束为两对相互垂直的偏振光。
紧接着用MPC1 和MPC2 制备成|0°>、|90°>、|+45°>和|-45°>的四种偏振光(简单记为HV+-),并用BS1 将四种偏振光合束。
最后再经过两级衰减,成为单光子脉冲。
其中我们在BS1 的Common 端预留了一个Test 光路,用于配合MPC1 和MPC2制备HV+-四种偏振光。
这部分为QKD 光路的发送方。
在QKD 光路接收方,四种偏振光分别递增2 根2m 的跳线,从而用BS3、BS4、BS5 将四种光合束到一个单光子探测器中分时复用(在延时X+0ns 处探测H 光子,在延时X+20ns 处探测V 光子, 在延时X+40ns 处探测+光子, 在延时X+60ns 处探测-光子)。