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Sagnac环分时差分相位的量子编码调控

刘格平  
【摘要】:随着信息时代的来临,信息安全问题越来越受到人们的重视,因为日常通信变得日益频繁,如何保障信息的绝对安全成为了一道难关。量子密钥分发(QKD)方案结合"一次一密"(OTP)加密算法协助人们一劳永逸地解决了这一问题,到目前为止,已经有许多量子编码的方案被提出,其中相位编码和偏振编码方案早就成为研究的热点。在本文中,我们提出了以Sagnac干涉环分时调制的方式完成相位编码和偏振编码的过程,并且以相对应的实验证明了这种调制模式的可行性。从理论分析和实验结果上可以得出,我们所提出的调制方式可以有效地完成量子编码,同时,能够克服之前方案中存在的不足。在相位编码的实验中,我们以Sagnac分时相位调制的方式,改进了即插即用式量子编码方式,克服了以前设计中对于工作频率的限制,获得了更好、更稳定的编码对比度。并且完成了在25km光纤中的100MHz量子编解码过程,得到了在12小时里稳定的20 kHz的原始码本,并且得出了其误码率(5%)。另外,我们将Sagnac分时相位调制的方式应用在偏振编码的方案中。分析了其以相位调制的方式实现偏振编码的原理,并且以实验的形式验证了 1.25 GHz基于Sagnac干涉环量子编码的可行性。该方案将偏振编码方案所需的光源固定为一个,可以有效避免针对不同光源特性的攻击。


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