基于贝尔态的确定性量子密钥分配协议

提出了一种基于贝尔态的确定性量子密钥分配协议.它建立在纠缠量子系统的内部关联的基础上,双方通过共享纠缠量子系统和做单粒子量子测量建立起共享的密钥.与传统的只能生成随机字符串作为密钥的量子密钥分配协议不同,利用该协议,双方可以以任意指定的字符串作为共享的密钥.量子力学的定律保证了该协议的无条件安全性.除了单粒子量子测量之外,不需要做任何复杂的量子操作,因此它更容易实现,健壮性更好.     

基于偏振追踪的卫星量子密钥分配研究

卫星量子密钥分配是克服基于光纤密钥分发中距离限制的有效途径,偏振追踪技术是卫星量子密钥分配的关键技术。在光地面站和卫星之间的自由空间中进行量子密钥分配时,由于卫星的运动往往造成光子偏振态发生变化。为实现移动终端间基于偏振的量子密钥分配,本文提出基于偏振追踪机制量子密钥分配的通用参考框架,实现接收端在不需要有关发射端方向信息的前提下,仅通过检测标光信号即可判断收发方参照共同偏振基的向量。另外,本文还设计了采用上述框架的自由空间量子密钥分配原型系统。     

基于诱骗态方法的量子密钥分发

诱骗态量子密钥分发方法成功地解决了光子数分离攻击的安全性漏洞,并且使得人们实现了长距离的量子密钥分发.回顾了量子密钥分发的发展过程,从BB84协议至三强度诱骗态方法的实现.并且详细叙述了如何通过输入参数来获得绝对安全密钥的成码率.     

量子密码安全性研究

本文介绍了量子密码协议安全性证明的三种模型,并据此针对光源、有源光学调制器件、无源光学调制器件和探测器的非理想特性,分别度量了实际量子密钥分配系统和理想量子密钥分配协议之间的差异,并针对各种实际器件的非理想性,分析了实际量子密钥分配系统安全性存在的问题以及可能存在的攻击方案.在综合介绍国内外量子密钥分配安全性相关工作进展的同时,着重对当前的主流设备无关及半设备无关量子密码方案进行了分析阐述.     

穿越云雾的空间量子密钥分配可行性分析

通过对空间量子密钥分配系统成钥率的分析和仿真计算,得出了穿越云雾的量子密钥分配的成钥率与云雾浓度的关系,论证了可以进行有效空间量子密钥分配的云雾浓度上限和对应的气象视距下限.     

2021年中国十大科技成果盘点

一、我国成功构建了世界首个天地一体化的量子通信网络 1 月,中国科学技术大学潘建伟团队与中科院上海技术物理研究所等单位合作,构建了世界上首个天地一体化量子通信网络.量子密钥分发主要有光纤和自由空间两种实现方式.科研人员在量子保密通信"京沪干线"与"墨子号"量子卫星成功对接的基础上,构建了世界上首个集成700 多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个卫星对地自由空间高速QKD 链路的广域量子通信网络,实现了星地一体的大范围、多用户量子密钥分发.     

自由空间量子通信系统分析

自由空间量子通信系统容易受到各种自然条件的影响从而影响密钥生成率,而大气湍流随机性的特点是设计自由空间量子通信系统考虑的首要因素.根据大气传播理论,考虑湍流和衰减因素,建立了自由空间极化编码单光子源的传播模型,分析了大气湍流和量子密钥生成率间的关系;然后利用实际参数分析了不同湍流强度对量子密钥生成率的影响.分析结果表明...     

基于相位编码的诱骗态量子密钥分发系统的优化

基于相位编码的边带干涉量子密钥分发系统具有稳定性高、多通道复用传输等优点,适用于量子通信网络;但是在边带干涉量子密钥分发中直接应用诱骗态协议时会带来安全漏洞.通过优化载波比(1.06)克服了安全漏洞,在25 km光纤中实现了稳定的诱骗态量子密钥分发,通过优化实验参数系统每脉冲成码率最大为1.28×10~(-4) bit.     

一种适用于量子密钥分配网络的组密钥协商方案

为了更好地在QKD(Quantum Key Distribution)中服务多用户组播通信,在量子密钥成对产生的特殊应用背景基础上,构建了组密钥协商模型,提出了一种基于分簇结构和二进制编码的组密钥协商方案.该方案消耗少量的端端量子密钥,经过安全协商,得到一致的组密钥.当新成员加入或者旧成员离开时,密钥更新快速易行.分析发现,该方案具有较好的安全性.     

高效量子密钥分发系统协议研究

本文详细比较了各类量子密钥分发系统协议的密钥生成效率,对目前提高量子密钥分发协议效率的方法进行了总结,并对利用单光子多比特量子态提高量子密钥分发系统效率的方法进行了分析和展望。     

基于向量优化重组的LFSR重新播种方法

提出了一种基于向量优化重组的LFSR重新播种方法。针对测试集中测试向量的确定位位数不同的特点,先对测试向量进行奇偶切分,接着进行重组,使新生成的测试向量中确定位大致相等。然后对新测试向量集进行LFSR编码,从而提高测试压缩率。该方案解压电路结构简单,并且种子的位数较少,与目前国内外同类方法相比,具有测试数据压缩率高、解压结构简单及测试时间少等特点。     

多小区多用户MISO系统中自适应有限反馈方案

依据有限的用户信道状态信息(CSI)下的小区间干扰消除,提出一种简单的协作单小区传输方案.研究使用不同的有限反馈方案所造成的和速率损失,对提出的反馈比特的分配算法给出具体的闭合表达式,该算法能够使量化误差最小.仿真结果表明:与等比特分配算法相比,提出的自适应比特分配算法能获得更优的系能增益.     

HSDPA系统中高码率混合重传协议映射准则优化

针对高速下行分组接入(HSDPA)系统中的混合重传(HARQ)协议,提出适用于高码率Turbo码的全增余(FIR)和部分增余(PIR)型的映射准则优化方法. 分析了不同编码比特的重传优先级,通过向高优先级的比特提供高可靠性差错保护实现不等差错优化,并且在优化策略中使不同编码比特在初始传输和重传过程中的可靠性度量尽可能均匀. 仿真结果表明,在高码率的全增余和部分增余型HARQ协议中,优化策略能够提高系统性能,而复杂度不会有明显增加.     

Iteration-stopping scheme of turbo receiver in turbo-MIMO systems

The iteration-stopping scheme of turbo receiver, consisting of an inner multiple-input multiple-output （MIMO） detector and an outer turbo decoder, was studied in this paper. In the inner MIMO detector, only the reliabilities of bits in those channel slots which included unreliable information bits were updated when the outer turbo code was a systematical one. In conjunction with the trigger events for stopping the turbo decoding, an iteration-stopping scheme of turbo receiver was proposed. Simulation results show that the proposed scheme has lower complexity, but almost the same error performance compared to the scheme with predetermined maximum iterations.     

一种基于参数调制的混沌数字通信方法

该文提出了反馈同步方法,并基于此方法提出了一种利用混沌载波进行数字通信的方法,该方法通过调制混沌系统中的参数来将二进制数字信号映射为混沌载波,并在接收端利用由可与发送端混沌系统同步的混沌系统组成的接收机对混沌载淡皮进行解调,最后进行了数值领导 具,结果说明了所提方法的有效性。     

基于多用户多输入多输出系统的自适应有限反馈

为了减少多用户多输入多输出系统中上行链路的反馈开销,研究了多用户的有限反馈问题.在分析反馈比特数与用户速率关系的基础上,推导出用户自适应有限反馈的最优解,并提出一种实现简单的次最优方案,即用户根据自身和系统整体的信道质量状况,自适应地选择反馈比特数.通过增加信道较好用户以及减少信道较差用户的反馈比特数,有效提高了反馈比特的利用效率.研究结果表明,该方案实现简单,在不增加系统反馈开销的条件下明显增加系统吞吐量.     

用Hash表技术实现快速流分类

Hash表技术是流分类的常用方法之一,用Hash表技术实现快速流分类的关键问题是降低冲突率,提高冲突解决的效率.该文通过提出几个新的概念(如发散、最佳流分类比特和相似比特等)来降低冲突率,通过提出查找树方案来提高冲突解决的效率,从而得到了一种能适应进行任意域流分类工作的、高效的流分类哈希(Efficient Packet Classification Hash,EPCH)表技术方案.仿真试验证明:该方案冲突率低、效率高,值得推广.     

栅格终止方案地Turbo码性能的影响

针对码速率为1/3、编码存储级数为m的Turbo码,研究了3种栅格终止方案：传统的单归零栅格终止方案,作者提出的前m尾交织双归零栅格终止方案和第三代移动通信系统（3GPP）推荐采用的无尾交织双归零栅格终止方案。Turbo码的译码采用软输出维特比算法（SOVA）,从译码原理出发,对3种栅格终止方案的设计、译码性能及编码效率进行了分析和比较,并通过仿真给出了分别采用3种栅格终止方案的Turbo码的误码率曲线,仿真结果表明,前m尾交织双归零栅格终止方案具有最低的误码率底限。     

一种非均匀错误保护实现最优码率分配的技术

在二进制对称信道传输多媒体信息流时,考虑噪声和攻击的影响,错误保护机制是实现码率最优分配的重要指标。为了提高传输质量,结合JPEG2000信源和FEC信道编码的统计特性,提出了一种基于非均匀错误保护的最优码率分配技术。该技术利用小波变换的多级分解把多媒体信息流进行分层多通道传输,并对不同的传输层实行非均匀错误保护,同时利用动态规划策略,达到了率失真最小化目的。通过一定码率传输和不同条件下的信道实验分析,对于固定长度信源信息包和固定长度信道信息包,该技术比EEP方法实现的图像质量提高了约0.5~1.2 dB,表明系统具有更好的传输特性。     

三粒子纠缠态的几率远程制备

提出了一个几率远程制备三粒子纠缠态的方案,在该方案中,三个非最大两粒子纠缠态被用作量子信道,并运用了三粒子投影测量,所需的经典资源是三个经典比特.