量子密钥分发的网络化及关键器件的片上实验实现研究

基本信息
批准号:61671455
项目类别:面上项目
资助金额:18.00
负责人:梁林梅
学科分类:
依托单位:中国人民解放军国防科技大学
批准年份:2016
结题年份:2017
起止时间:2017-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:唐光召,张晶晶,陈欢,桂明,刘苹
关键词:
微纳光学量子网络测量设备无关量子密钥分发集成光学
结项摘要

It is necessary to build multi-node quantum communication network, in which arbitrary node can be used to distribute quantum key, in order to make quantum secure communication into real application. Although quantum communication based on physical principle is unconditionally secure, real quantum communication system consists of optical components and electrical components. There exist imperfection in real components, and there also exist imperfection in configuration of network and the combination of classical information and quantum information. The imperfection will bring the security loopholes in systems. In order to close the security loopholes arisen from detection, scientists proposed measurement devise independent quantum key distribution protocol (MDI-QKD), and its configuration can be naturally used in quantum communication network. This project is to carry out theoretical and experimental study in quantum communication network based on MDI-QKD and explore the integration on chip. Concretely, make deep theoretical and experimental research in the realization of MDI-QKD and build stable and efficient MDI-QKD system; build many nodes quantum network based on MDI-QKD and make security analysis; make use of integrated optics to integrate QKD on chip, and finally serve for the application of quantum communication network.

量子保密通信要真正走向实用化,必须要建立多节点的量子网络,该量子网络任意节点之间可以进行量子密钥分发。尽管建立在物理原理上的量子通信是无条件安全的, 但是实际的量子通信系统由光学元器件和电学元器件构成,实际器件会存在非完美性,同时网络的构型、经典和量子的融合也存在非完美性,这些非完美性会给系统带来安全漏洞。为了关闭探测器的安全漏洞,人们提出了测量设备无关的量子密钥分发协议(MDI-QKD),它的构型天然可以用于量子网络。本项目就是对基于MDI-QKD的量子网络进行深入的理论和实验研究,同时探索在芯片上进行集成。具体来说,对MDI-QKD协议的实现进行深入的理论和实验研究,搭建稳定和高效的MDI-QKD系统;基于MDI-QKD,搭建多节点的量子网络并进行安全性分析;利用集成光学把QKD系统进行片上集成,最终为量子保密通信实用化服务。

项目摘要

量子保密通信要真正走向实用化,必须要建立多节点的量子网络,该量子网络任意节点之间可以进行量子密钥分发。尽管建立在物理原理上的量子通信是无条件安全的, 但是实际的量子通信系统由光学元器件和电学元器件构成,实际器件会存在非完美性,同时网络的构型、经典和量子的融合也存在非完美性,这些非完美性会给系统带来安全漏洞。为了关闭探测器的安全漏洞,人们提出了测量设备无关的量子密钥分发协议(MDI-QKD),它的构型天然可以用于量子网络。项目搭建了偏振复用time-bin相位编码MDI-QKD的原理性验证系统,实现了一套全自稳的time-bin相位编码MDI-QKD系统,搭建了三节点的全自稳MDI-QKD网络系统。在片上设计了偏振起偏器,基于超薄透镜的超短耦合器和偏振无关的MMI分束器。这些研究为基于MDI-QKD的量子网络实用化和片上集成提供了理论和实验指导。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

跨社交网络用户对齐技术综述

跨社交网络用户对齐技术综述

DOI:10.12198/j.issn.1673 − 159X.3895
发表时间:2021
2

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
3

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
4

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019
5

感应不均匀介质的琼斯矩阵

感应不均匀介质的琼斯矩阵

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804052
发表时间:2019

相似国自然基金

1

抗量子黑客的实际量子密钥分发新协议及实验方案研究

批准号:11304391
批准年份:2013
负责人:孙仕海
学科分类:A2205
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

量子密钥分发网络应用技术的实验研究

批准号:61178010
批准年份:2011
负责人:马海强
学科分类:F0515
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
3

量子密钥分发及多方秘密共享协议研究

批准号:61762039
批准年份:2017
负责人:殷爱菡
学科分类:F0206
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
4

冗余编码类量子密钥分发研究

批准号:61775207
批准年份:2017
负责人:银振强
学科分类:F0515
资助金额:63.00
项目类别:面上项目