《量子密鑰分發的網路化及關鍵器件的片上實驗實現研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由梁林梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子密鑰分發的網路化及關鍵器件的片上實驗實現研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁林梅
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
量子保密通信要真正走向實用化，必須要建立多節點的量子網路，該量子網路任意節點之間可以進行量子密鑰分發。儘管建立在物理原理上的量子通信是無條件安全的， 但是實際的量子通信系統由光學元器件和電學元器件構成，實際器件會存在非完美性，同時網路的構型、經典和量子的融合也存在非完美性，這些非完美性會給系統帶來安全漏洞。為了關閉探測器的安全漏洞，人們提出了測量設備無關的量子密鑰分發協定（MDI-QKD），它的構型天然可以用於量子網路。本項目就是對基於MDI-QKD的量子網路進行深入的理論和實驗研究，同時探索在晶片上進行集成。具體來說，對MDI-QKD協定的實現進行深入的理論和實驗研究，搭建穩定和高效的MDI-QKD系統；基於MDI-QKD，搭建多節點的量子網路並進行安全性分析；利用集成光學把QKD系統進行片上集成，最終為量子保密通信實用化服務。
結題摘要
量子保密通信要真正走向實用化，必須要建立多節點的量子網路，該量子網路任意節點之間可以進行量子密鑰分發。儘管建立在物理原理上的量子通信是無條件安全的， 但是實際的量子通信系統由光學元器件和電學元器件構成，實際器件會存在非完美性，同時網路的構型、經典和量子的融合也存在非完美性，這些非完美性會給系統帶來安全漏洞。為了關閉探測器的安全漏洞，人們提出了測量設備無關的量子密鑰分發協定（MDI-QKD），它的構型天然可以用於量子網路。項目搭建了偏振復用time-bin相位編碼MDI-QKD的原理性驗證系統，實現了一套全自穩的time-bin相位編碼MDI-QKD系統，搭建了三節點的全自穩MDI-QKD網路系統。在片上設計了偏振起偏器，基於超薄透鏡的超短耦合器和偏振無關的MMI分束器。這些研究為基於MDI-QKD的量子網路實用化和片上集成提供了理論和實驗指導。
