《經典-量子共纖傳輸的單光子量子密碼系統研究》是依託中國科學技術大學，由王雙擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：經典-量子共纖傳輸的單光子量子密碼系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王雙
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著量子密碼技術實用化的推進，單根光纖完成全部通信的量子密碼系統顯得越發具有吸引力。但是經典信號的光強超過量子信號七個數量級還多，共纖傳輸會對量子信號造成極大幹擾，目前國內外相關研究較為零散，且具有較多的局限性，本項目擬以經典-量子共纖傳輸的單光子量子密碼系統為研究對象，結合自身優勢，開展綜合性的科學研究。項目將圍繞解決共纖傳輸時經典信號對量子信號的非線性干擾這一科學難題而展開，通過理論分析和實驗測試，構建經典-量子共纖傳輸單光子量子密碼系統的理論模型；通過結合項目組已有的兩類單光子量子密碼系統，探索抑制干擾和提取量子信號的有效方案，形成階段性成果，初步滿足實用化需求；最終通過綜合性研究，將多種噪聲抑制技術有機結合，設計並實現具有較高兼容性和可靠性的經典-量子共纖傳輸的單光子量子密碼系統。項目的研究成果將促進實用化量子密碼系統的研究，為極強信號與極弱信號共纖傳輸提供新的思路和方法。
結題摘要
量子密碼技術中密鑰分發的協商過程和加密套用過程都離不開經典通信。為推進量子密碼技術的實用化，本項目將單根光纖完成經典和量子全部通信作為研究目標，通過理論模擬和實驗測試相結合的方式，設計並實現了經典-量子共纖傳輸的單光子量子密碼系統。經典信號的光強超過量子信號七個數量級還多，其在光纖介質中的非線性效應，特別是自發拉曼噪聲會對量子信號的探測造成極大的干擾，項目從波分復用、時分復用和空分復用三個層面著手，探索抑制干擾和提取量子信號的有效方案，降低經典信號傳輸過程中對量子信號探測造成的干擾。而針對不同的套用場景，骨幹線路的高速量子密碼系統，接入網的中低速量子密碼系統，甚至不同的覆蓋範圍和不同的光纖類型，項目組均進行了測試分析。此外，對新出現的具有高誤碼容忍的協定，在經典-量子共纖傳輸系統方面具有較好的發展前景，項目也展開研究。項目的成果不僅為後續實用化研究積累了基本數據和設計原型，也為極強信號與極弱信號共纖傳輸研究奠定了理論和實驗基礎。
