连续变量量子密钥分发系统过噪声抑制技术研究

项目名称： 连续变量量子密钥分发系统过噪声抑制技术研究

项目编号： No.61501290

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 黄鹏

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 8万元

中文摘要： 连续变量技术近年来已经成为一种重要的量子保密通信实现技术，受到国内外学术界和产业界的广泛关注，而连续变量量子密钥分发（CVQKD）是其中的一个重要研究热点。然而目前国内外针对连续变量量子密钥分发(CVQKD)的研究方案都处于一个相对低速且短距离阶段。其中的一个重要技术瓶颈在于实际CVQKD系统中的过噪声抑制，因为过噪声不仅会直接影响系统密钥率及安全距离，还会降低系统信噪比而影响数据后处理效率，进一步降低系统性能。为了突破这个瓶颈，本项目将致力于研究抑制CVQKD系统中过噪声的技术方案，包括抑制由于系统自身过噪声的产生及过噪声对系统密钥率的影响，从根本上减少过噪声对系统安全传输距离及最终密钥率的影响，为长距离及高速CVQKD系统提供理论依据和实际解决方案。

中文关键词： 连续变量；量子密钥分发；过噪声抑制；相干态；高斯调制

英文摘要： Continuous-variable technology has become an important way to implement quantum cryptography communication recently, and it is attracting more and more attention by academic researchers and industrial community in these years, where continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) is one of the most important issues. However, the proposed CVQKD schemes are all limited in short secure transmission distance and low secret key rate. One of the important bottlenecks is the excess noise suppression technology in practical CVQKD system, since the excess noise not only directly decreases the secret key rate and the secure transmission distance, but also lowers the signal-to-noise ratio and further deteriorates the performance of the system. To break this bottleneck, we will study the excess noise suppression schemes which include the restriction of the generation of excess noise in CVQKD system and the restriction of the influence of excess noise on the secret key generation, so as to reduce fundamentally the effects of excess noise on the secret key generation and secure transmission distance. This work will provide theoretical schemes and practical methods to implement long-distance and high-bit-rate CVQKD system.

英文关键词： continuous variable；quantum key distribution；excess noise suppression；coherent state；Gaussian modulation