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1、指导教师：冯瑜,论文题目 自由空间量子密码通信基础研究,姓名：刘阳 专业：光信息科学与技术 学号：0809020203,背 景 量子力学对信息科学和技术的应用产生了量子通信和量子计算这门新兴的交叉学科。大体从上个世纪80年代到现在，在这个新兴广阔领域的研究过程中，不断取得辉煌得成就。这些成就不仅引起各国物理学家的广泛关注，而且引起了通信与计算机领域以及国防安全专家们的高度重视。,量子密码研究的背景,课题研究的意义量子通信发展到今天，量子光纤通信已经取得很大进步。但由于光纤系统受到地理条件限制，无法实现全球量子通信。为了实现长距离量子通信，构建全球量子通信网络，有必要研究自由空间量子通信系统。,
2、论文的结构和主要内容,第一章 绪论主要论述了量子密码通信的背景、发展进程以及研究自由空间量子密码通信的必要性。 第二章 自由空间量子密码通信的理论基础介绍自由空间量子密码通信的物理基础和信息基础以及与传统光纤通信的比较。 第三章 自由空间量子密码通信实验介绍已有的实验方案并以其为基础和参考，针对单光子源问题提 出了设想。 第四章 自由空间量子密码通信前景展望总结了目前自由空间量子密码通信领域的现状并对发展前景做出展望。,自由空间量子密码通信的理论基础,1 物理基础量子纠缠 、量子不可克隆定理、测不准原理2 信息学基础量子密钥分配分配协议（BB84、B92、E91）,3 光纤通信与自由空间量子密
3、码通信（1）光纤通信的基本原理取得的成果以及它的局限性（2）自由空间量子密码通信的主要研究方向、实验方案和实验 遇到的困难（3）自由空间量子密码通信与光纤通信的比较,自由空间量子密码通信实验,左边的插图为发送端照片，右边的插图为Alice端在夜间拍摄到的来自发送端的对准激光和同步激光的照片。实验中纠缠源地点选择在合肥市大蜀山顶安徽电视台发射塔下，两个接收者Alice 和Bob 分别坐落在离纠缠源7.7km，5.3km 的中国科学技术大学西校区和肥西县桃花镇，两个接收端无法相互目视可见。,针对单光子源问题的改进方案,图中激光器为氩离子激光器，波长351nm，输出波长为702nm,改进的单光子源采用氩离子激光器，波长为351nm，输出波长为702nm。 改进系统的优点：1）与纠缠光子系统的量子通信相比，单光子脉冲系统的密钥传输率更高；2）与衰减激光脉冲系统的量子通信相比，该系统具有安全性更好、通信效率更高。,目前使用的单光子源主要是利用衰减激光产生的纠缠光子来模拟单光子源，但它们仍无法消除多光子存在的可能性，也就无法完全避免受到多光子攻击的可能性。单光子源量子通信实验的密钥分发距离仍然不理想，但随着量子通信技术、单光子源的发展，相信单光子源系统具有很好的发展潜力。,感谢各位老师！ 谢谢！,
