连续变量量子密钥分发协议后选择技术研究

项目名称： 连续变量量子密钥分发协议后选择技术研究

项目编号： No.61501414

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： 徐兵杰

作者单位： 中国电子科技集团公司第三十研究所

项目金额： 22万元

中文摘要： 保密通信是关系国家安全的重大战略问题，关系着国家和民族的根本利益。量子密钥分发(QKD)基于量子力学基本原理，结合“一次一密”能实现无条件安全的保密通信，在国防、党政、外交、金融等领域具有迫切的应用需求。其中，连续变量量子密钥分发(CVQKD)协议无需单光子源和单光子探测器，具有高重复频率和高密钥速率的发展潜能，是QKD的重要协议分支，是当前量子通信领域学术研究热点。CVQKD协议当前面临的主要问题之一是通信距离短、安全码率有限。本项目旨在深入研究和优化CVQKD协议的后处理理论，通过后选择技术改善 CVQKD协议的安全码率和传输距离，重点量化分析与减光子、加光子、线性无噪光放大等物理操作等价的数据后选择方法，及其对CVQKD协议性能提升效果，以达到提升实际CVQKD系统性能指标的目标，推进CVQKD技术的实用化进程。

中文关键词： 量子通信；量子密钥分发；连续变量；后选择

英文摘要： Secure communication is a major strategic issue in the national security. Based on the basic principles of quantum mechanics, quantum key distribution (QKD) can realize secure communication with unconditional security, which is urgent demand in many fields. Without single photon source and single photon detector, the continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) protocol thus becomes an important branch of QKD for its great potential in high repetition rate and secret-key rate. Transmission distance and security bit rate are major problems that the CVQKD protocol faces right now. This project aims to study and optimize the CVQKD post-processing agreement theory, through the post-selection technique to improve transmission distance and security bit rate of CVQKD protocol. Focusing on quantitative analysis post-processing method, which is equivalent to the physical operations of photon-subtraction, photon-addition and noiseless linear amplifier, and its effect on improving the performance of CVQKD agreement, this project is to enhance the actual CVQKD system performance and improve CVQKD technology in the practical process.

英文关键词： quantum communication;quantum key distribution;continuous variable;post-selection