連續變數量子保密通信

《連續變數量子保密通信》是2023年3月北京郵電大學出版社出版的圖書，作者：張一辰。

基本介紹

• 中文名：連續變數量子保密通信
• 作者：張一辰
• 出版時間：2023年3月31日
• 出版社：北京郵電大學出版社
• ISBN：9787563568611
• 定價：98 元

出版信息

• 書名：連續變數量子保密通信
• 出版時間：2023-03-31
• 編 著 者：張一辰
• 版 次：1-1
• I S B N:978-7-5635-6861-1
• 定 價：￥98.00元

內容簡介

連續變數量子保密通信是量子保密通信研究的一大分支，具有突出的成本優勢和高可靠性的特點。本書旨在介紹連續變數量子保密通信理論與技術的最新進展,主要從基本概念、基礎理論、主要協定、理論安全性證明、系統關鍵器件建模、協定的改進等多個角度對連續變數量子保密通信進行全面介紹。本書可作為量子密鑰分發領域相關研究者學習和研究的參考書。

目錄介紹

目錄

第1章連續變數量子保密通信概述1

1.1量子密鑰分發2

1.1.1基本假設3

1.1.2性能指標4

1.1.3主要協定類型4

1.2量子密鑰分發網路5

1.2.1光纖量子密鑰分發網路5

1.2.2星地量子密鑰分發網路10

1.3連續變數量子密鑰分發11

參考文獻16

第2章連續變數量子密鑰分發理論基礎25

2.1數學基礎25

2.1.1Hilbert空間25

2.1.2矩陣計算29

2.1.3重要的機率分布31

2.2量子力學基礎32

2.2.1量子態32

2.2.2量子算符33

2.2.3對易關係34

2.2.4量子測量34

2.2.5密度矩陣36

2.2.6Schmidt正交分解與純化37

2.3量子光學基礎38

2.3.1自由電磁場的量子化38

2.3.2Fock態40

2.3.3相干態41

2.3.4壓縮態43

2.3.5相干光45

2.3.6相空間和Wigner函式45

2.3.7高斯操作47

2.3.8量子態計算的數值矩陣表示48

2.4香農熵與經典資訊理論基礎49

2.4.1基礎知識49

2.4.2香農熵及其相關性質52

2.4.3微分熵及其相關性質58

2.4.4香農熵的可操作性解釋60

2.5馮·諾依曼熵與量子資訊理論基礎63

2.5.1基礎知識63

2.5.2馮·諾依曼熵及其相關性質66

2.5.3連續變數的馮·諾依曼熵71

2.5.4量子與經典關聯72

2.5.5Holevo定理與Holevo界73

參考文獻76

連續變數量子保密通信

｜目錄｜

第3章連續變數量子密鑰分發協定78

3.1常見協定簡介78

3.1.1協定物理部分簡介78

3.1.2協定後處理部分簡介81

3.2單路協定84

3.2.1高斯調製類協定84

3.2.2離散調製類協定91

3.3雙路協定95

3.3.1原始雙路協定95

3.3.2改進雙路協定97

3.3.3一維調製雙路協定99

3.4測量設備無關協定101

3.4.1相干態測量設備無關協定101

3.4.2壓縮態測量設備無關協定103

3.4.3一維調製測量設備無關協定106

參考文獻108

第4章連續變數量子密鑰分發理論安全性110

4.1安全性分析基礎110

4.1.1基本假設110

4.1.2PM模型與EB模型等價性112

4.1.3安全性分析框架與信道竊聽方式114

4.2GG02協定116

4.2.1個體竊聽下的安全性分析117

4.2.2聯合竊聽下的安全性分析118

4.3無開關協定125

4.3.1個體竊聽下的安全性分析126

4.3.2聯合竊聽下的安全性分析127

4.3.3相干竊聽下的安全性分析139

4.4四態調製協定140

4.4.1個體竊聽下的安全性分析141

4.4.2聯合竊聽下的安全性分析141

4.5高階離散調製協定153

4.5.1個體竊聽下的安全性分析153

4.5.2聯合竊聽下的安全性分析153

4.6改進雙路協定158

4.6.1個體竊聽下的安全性分析158

4.6.2聯合竊聽下的安全性分析159

4.7相干態測量設備無關協定171

4.7.1個體竊聽下的安全性分析173

4.7.2聯合竊聽下的安全性分析173

4.8壓縮態測量設備無關協定178

4.8.1個體竊聽下的安全性分析178

4.8.2聯合竊聽下的安全性分析178

參考文獻184

第5章系統關鍵器件建模與安全性分析188

5.1連續變數量子密鑰分發系統188

5.1.1系統結構概述190

5.1.2系統關鍵器件與模組191

5.2光源非理想性建模與安全性分析193

5.2.1光源非理想性對系統性能影響193

5.2.2光源非理想性來源與特性199

5.3探測器非理想性建模與安全性分析217

5.3.1探測器非理想性來源與特性217

5.3.2探測器非理想性建模與安全性分析221

5.4偏振控制器非理想性建模與安全性分析229

參考文獻233

第6章高斯後選擇技術對協定的改進237

6.1無噪線性放大器237

6.2協定的改進239

6.2.1NLA對GG02協定的改進240

6.2.2NLA對存在光源噪聲的GG02協定和無開關協定的改進243

6.2.3NLA對四態協定的改進250

6.2.4NLA對相干態MDI協定的改進254

參考文獻257

第7章非高斯後選擇技術對協定的改進260

7.1減光子操作與其等價的非高斯後選擇260

7.2協定的改進263

7.2.1非高斯後選擇對GG02協定的改進263

7.2.2非高斯後選擇對測量設備無關協定的改進266

參考文獻272

第8章光放大器對協定的改進274

8.1光放大器模型及原理274

8.1.1相位敏感光放大器274

8.1.2相位非敏感光放大器275

8.2協定的改進276

8.2.1PSA對高斯調製壓縮態零差探測協定的改進276

8.2.2PSA對GG02協定的改進278

8.2.3PSA對一維調製相干態協定的改進281

8.2.4PSA和PIA對雙路協定性能的改進287

參考文獻293