量子密钥分发的光纤实验方案与单光子探测技术

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:longzhi2009
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量子密钥分发系统是利用量子力学的基本原理来产生和发布密钥,以解决经典密码学在密钥分发方面存在的无法克服的缺陷,从而保证密钥在发布过程中的绝对安全,进而实现通信双方所交换信息的绝密.量子密钥分发的理论、实验研究是当前非常热门的量子信息研究领域中的一个重要部分.该文报道了我们小组致力于量子密钥分发技术的理论研究以及在光纤系统上实现的具体工作.该文首先介绍了量子密钥产生的历史背景、理论的发展、实验的实现及其进展.着重论述了量子密钥分发的基本原理,不等臂的马赫—曾德尔干涉仪以及常见量子密钥分发光纤实验系统.然后介绍了我们提出的用三个马赫—曾德尔干涉仪和单相位调制器搭建的量子密钥分发光纤系统的新方案,该方案能够提高量子密钥的生成速率,保证系统的稳定性.同时我们又设计了偏振无关相位调制器,保证了系统的抗干扰能力,并减少了系统调节的复杂性.单光子探测是量子密钥分发实验不可缺少的重要环节.最后介绍了我们与北京物理所技术支撑部联合研制的集成单光子探测器,该探测器将雪崩二极管单光子探测器的供电电源、半导体制冷及控制电路、幅度鉴别器、可调TTL脉宽输出、有源抑制电路及门控偏置电压电路等集为一体,并配有液晶显示,使用起来非常方便.同时作者提出了利用单光子检测技术测试单光子源的方案,从而从实验上解决了单光子源的测试问题.
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