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高速连续变量量子密钥分发控制系统的研究与设计

罗辉  
【摘要】:连续变量量子密钥分发(CVQKD)系统除了具有无条件安全性和对窃听的可检测性外,还具有设备简单,技术难度较低,信道容量高等优点。因此,对其进行理论和实验研究具有很重要的意义。而如何为CVQKD系统提供高性能、高稳定性、通用性很强的控制系统,使其能显著的提高CVQKD系统的密钥分发速率存在着诸多难点。本文为了解决这一问题,详细的研究和设计了下面几个关键内容: 1.通过对基于NI数据采集卡的CVQKD系统的设计思想、工作流程、关键功能模块和性能参数等方面的研究,分析了构建高速CVQKD系统的必要性和关键技术。在此基础上,提出了设计高速数据采集卡的方案。 2.设计用于控制CVQKD系统的高速数据采集卡。结合CVQKD系统的需求,设计出的高速数据采集卡包含高速AD、高速DA,板卡集成大容量的DDR2内存,并支持通过PCIE接口与主机进行数据传输。并对该板卡的数据传输性能进行了测试,还完成了板卡的环路测试,结果达到预期效果。 3.在高速数据采集卡基础上,设计出高速CVQKD的系统方案,根据高速数据采集卡的性能,分析了该方案的工作流程、主要逻辑设计模块。最后从理论上分析了该方案的安全密钥速率和可行性。


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