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量子通信与量子密码实验研究

作　者: 陈腾云
导　师: 潘建伟；杨涛
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 原子分子物理
关键词: 量子通信旋转噪声量子信息光子对量子计算分束器参量下转换实验实现纠缠交换半波片
分类号: O413
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

量子信息是量子物理与信息科学相结合，发展起来的新学科。由于它具有经典信息无法比拟的优势和前景，近年来受到了广泛的注意和发展。量子信息主要包括量子通信和量子计算两个领域。量子计算的研究对象是量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。量子通信的研究对象是量子密码，量子隐形传态，还有解决远距离量子通信的技术等。量子物理产生量子信息，量子信息反过来也促进量子物理学的反展。本文内容主要针对量子密码和实用量子中继技术，展开的研究，并介绍实验验证量子物理学与定域实在论矛盾的结果。为了解决量子传输时候的衰减和退相干，出现了量子中继技术。但实用的量子中继技术，需要解决纠缠同步问题。用激光束分束的办法，会导致同步纠缠对的数量随节点数指数下降。我们采用被动同步的办法，让两台独立的钛宝石飞秒激光器同步起来，作为纠缠源的甭浦源，得到了同步的纠缠源。同时我们测量了CHSH不等式，严格实验证明量子物理的正确性。保密一直是人们关心的课题，特别在军事上。而愈演愈烈的商业竞争领域，保密也成为必不可少的环节。经典的密码，随着量子计算时代的到来，都将不那么保险。由量子力学原理保证安全性的量子密码，成为人们唯一的选择。本文作者实验实现了克服自由空间量子通信过程中，空气扰动带来的集体旋转噪声的量子密码。该密码方案还可适用于

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-33
  1.1 量子信息学简介  9-10
  1.2 量子通信与量子密码  10-18
  1.3 量子计算  18-23
  1.4 物理基础问题研究  23-30
  1.5 量子信息研究的焦点  30-33
第二章量子光学一些器件简介  33-43
  2.1 分束器  33-35
  2.2 极化分束器  35-36
  2.3 极化片  36
  2.4 半波片与四分之一波片  36-38
  2.5 Ⅱ型参量下转换极化纠缠光子源  38-43
第三章独立纠缠源的实验同步  43-53
  3.1 同步的重要性  43-45
  3.2 原理  45-46
  3.3 实验实现  46-52
  3.4 结论  52-53
第四章基于消相干自由子空间的容错量子密码的实验实现  53-63
  4.1 研究背景  53-55
  4.2 原理  55-56
  4.3 实验做法和实验结果  56-61
  4.4 结论  61-63
第五章不需要校正参考系的量子通信的实验实现  63-77
  5.1 现有量子密码主要方案分析  63-66
  5.2 原理  66-67
  5.3 实验设置  67-69
  5.4 实验结果  69-73
  5.5 安全性论证  73-75
  5.6 结论  75-77
第六章总结和展望  77-79
参考文献  79-89
攻读博士学位期间发表和待发表的论文  89-91
致谢  91-92

量子通信与量子密码实验研究

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