中科大创世界第一 量子密码确保网络安全

国际上第一个量子密码网络系统近日在京测试运行。记者从中国科技大学获悉，由郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，利用自主创新的量子路由器，在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行，确保了网络通信的安全。     

两种典型的量子通信技术

量子通信是量子信息中的一个重要分支．而其中最典型的量子通信技术是量子隐形传态和量子密码通信．文章介绍了量子通信中量子叠加和量子纠缠的概念．并介绍两种量子通信技术的理论框架,同时也涉及了这个领域的实验研究进展．     

量子光源综述

量子密码通信是最近二十多年发展起来的一种新型通信技术,它利用量子特性来实现或增强通信的安全性。量子保密通信系统基于光量子信号的传输特性,因此如何获得稳定可靠的量子光源就成为实现量子保密通信的主要问题。文中介绍了量子通信中已有的几种光源(单光子光源、连续变量光源、纠缠态光源)的原理和相关实验,最后介绍了量子光源的应用,并对其前景进行了展望。     

基于EPR纠缠对的量子密钥分配安全性论证

基于量子物理原理的量子密码术已被证明是保密通信中密钥安全分配的有效手段。本文介绍了量子密码的基本原理以及实现量子加密的几种方案,并主要论证了在EPR纠缠对的密钥分配机制利用Bell不等式验证有无窃听者存在,还讨论了量子密码通信的历史发展和指出现存在的问题以及未来的发展前景。     

量子密码术及其通信

根据海森伯不确定性原理,任何窃听者无法窃听量子密码通信中的信息而不被发现,本文主要讲述了量子密钥生成与分发的基本原理,举例进行了说明,并介绍了两种量子密码系统。     

中国科学技术大学量子通信研究取得新进展

本刊讯 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授和同事杨涛、陈腾云等在光纤通信中实现了一种抗干扰的量子密码分配方案，保证了长距离光纤量子通信的安全和质量。这一成果日前发表在刚刚出版的国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。     

量子计算及其应用

讨论量子计算机模型及其物理实现方案，量子计算过程，量子计算模型和量子并行算法，分析量子计算的指数级存储容量和指数加速特征，并简述量子计算和量子信息技术在保留通信、密码系统、数据库搜索等重要领域的应用。     

基于EPR协议和Rabin密码的签名方案

提出利用具有可证明无条件安全性的量子密钥分配协议EPR,同具有可证明的数学上大数分解难题与破解其密码体制相等价的Rabin密码相结合的一种数字签名方案。该签名方案采用Rabin公钥密码体制实现数字签名,并以对称量子密钥作为临时会话密钥。经安全性分析,此签名方案可有效抵御各种主动攻击和被动攻击,可用于点对点的保密通信,且同时具有认证的效果。     

半透明窃听方式下B92协议的安全性研究

在量子密码中应用量子测量信道的概念及信息论理论，计算了量子保密通信的B92协议在半透明截取攻击方式下敌手和合法接收方能获得的信息量、信号传输中的位错误率，为合法者的安全通信和对敌手的检测提供了理论依据和标准．     

量子通信的今生与未来

随着现代计算机计算能力的快速发展,目前常用的密码体制已无法满足对信息保密的需求,而量子通信的出现解决了这一问题.量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式.量子通讯是近20年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域.与传统的通信方式相比,量子通信具有容量大、速度快和保密性好等特点,量子通信的传输速度比光速高4个数量级,且基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听、计算、破解的绝对安全性保证,原则上实现了不可被破译的完美通信.     

关于量子超光速通信的一个理论设想

本文深入分析了拟议中的量子超光速通信理论,提出了实现量子超光速通信的原理与技术方案。此外,本文还讨论了适用于量子超光速通信的新的时空变换,并提出了两种检测特惠Lorentz参照系的实验方法。     

WLAN OFDM系统中信道状态信息的提取及应用

维特比算法是一种基于最大似然序列检测的方法，它从传输的比特序列检测出最可能的传输序列。在维特比译码器译码时，应用信道状态信息(CSI)，可以明显提高系统性能。我们建议的方法采用子载波的幅度平方|Hk|^2作为信道状态信息。通过采用IEEE802.11a OFDM系统进行仿真验证表明，采用该方法系统性能有明显的改善。     

航空信道仿真研究

在对航空信道物理特性分析的基础上,提出了一个适用于空-空、地-空无线链路的宽带频率选择性衰落频域信道仿真器。选择合适的仿真参数,该仿真器可以模拟航空器在停场、滑行、飞行等状态的无线衰落信道。宽带频率选择性信道仿真器由多个并行子信道仿真器在频域构成,每个子信道为一个简单结构的平坦衰落模型,执行独立的瑞利衰落,这样的多个并行子信道构成了一个宽带频率选择性信道的仿真结构,非常适合正交频分复用或者多载波码分多址系统信道的计算机仿真。     

时变信道通信中的多级蔡氏混沌同步

提出了一种适合于时变信道增益的单耦合蔡氏电路多级混沌通信方法，该方法把信道增益的变化归结为在信道中存在一等效时变电阻，并将该电阻作为同步蔡氏电路的耦合电阻。在接收端，通过信道上的电流判断收发系统是否达到混沌同步。理论分析和模拟结果表明单耦合蔡氏电路在时变信道增益时仍然可以实现混沌同步，在此基础上利用参数调制实现时变信道增益时的多级混沌同步通信。     

基于信道线性滤波估计的迭代解调及译码技术

为了提高衰落信道下基于判决反馈的差分迭代译码 (Turbo DPSK)系统的性能 ,针对系统的特点 ,提出了一种基于信道增益线性滤波估计的解调 /译码算法。与传统的基于信道增益线性预测估计的 Turbo DPSK解调 /译码算法相比 ,新算法在根据判决反馈进行信道增益 hi 的估计时 ,不仅利用了时刻 i以前的波形值和判决反馈 ,而且还利用了 i时刻本身的波形值和判决反馈 ,因而能更有效地消除噪声干扰 ,获得更准确的信道估计 ,从而提高了系统的性能。仿真结果表明 ,该算法对系统性能确有明显的提高 ,在误码率为10 - 4时 ,性能增益大约为 0 .6 d B。     

Quantum teleportation and entanglement distribution over 100-kilometre free-space channels

Transferring an unknown quantum state over arbitrary distances is essential for large-scale quantum communication and distributed quantum networks. It can be achieved with the help of long-distance quantum teleportation and entanglement distribution. The latter is also important for fundamental tests of the laws of quantum mechanics. Although quantum teleportation and entanglement distribution over moderate distances have been realized using optical fibre links, the huge photon loss and decoherence in fibres necessitate the use of quantum repeaters for larger distances. However, the practical realization of quantum repeaters remains experimentally challenging. Free-space channels, first used for quantum key distribution, offer a more promising approach because photon loss and decoherence are almost negligible in the atmosphere. Furthermore, by using satellites, ultra-long-distance quantum communication and tests of quantum foundations could be achieved on a global scale. Previous experiments have achieved free-space distribution of entangled photon pairs over distances of 600?metres (ref. 14) and 13?kilometres (ref. 15), and transfer of triggered single photons over a 144-kilometre one-link free-space channel. Most recently, following a modified scheme, free-space quantum teleportation over 16?kilometres was demonstrated with a single pair of entangled photons. Here we report quantum teleportation of independent qubits over a 97-kilometre one-link free-space channel with multi-photon entanglement. An average fidelity of 80.4?±?0.9 per cent is achieved for six distinct states. Furthermore, we demonstrate entanglement distribution over a two-link channel, in which the entangled photons are separated by 101.8?kilometres. Violation of the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality is observed without the locality loophole. Besides being of fundamental interest, our results represent an important step towards a global quantum network. Moreover, the high-frequency and high-accuracy acquiring, pointing and tracking technique developed in our experiment can be directly used for future satellite-based quantum communication and large-scale tests of quantum foundations.     

基于GHZ态的四量子位秘密共享方案

利用GHZ态作为量子信道,再辅以经典信道传送经GHZ态测量后的信息,便可实现量子位的秘密共享．基于上述思想,充分利用六粒子GHZ纠缠态的相关性,通过1次Bell基测量、4次单粒子测量和相应的幺正变换,从而实现了4个量子位的秘密共享方案.     

天波超视距雷达多径信道均衡方法

具有大范围、远距离、隐身和超低空目标探测等特点的天波超视距雷达已成为目前雷达领域研究的重点技术之一.针对天波超视距雷达工作中多径效应对雷达回波信号的污染问题,提出了一种抑制多径污染的信道均衡方法.首先利用已知的训练序列对多径信道进行估计,然后利用具有一定结构的滤波器实现信道的均衡,最终达到了抑制多径信道对雷达回波信号影响的目的.仿真实验证明,该方法可以有效地对多径效应引起雷达回波信号的污染进行抑制,进而提高雷达对目标的检测能力.     

一种无线局域网中利用信道状态信息的维特比算法

维特比算法是一种基于最大似然序列检测的方法，它为传输的比特序列检测最可能的传输序列。在V特比译码时，利用信道状态信息(CSI)对欧氏距离加权，系统的性能会有显著的提高。采用子载波的幅度进行加权．通过采用WLAN 802．11a OFDM系统进行仿真验证表明，系统性能提高了3．6—5．2dB。由于无线局城网物理层的一致性，此方法也适用于其他无线局域网标准。     

仿真研究单频干扰对COFDM信号的影响

抗干扰性能是测试一个广播与通信系统的重要指针。本文利用SIMULINK工具软件,来仿真2K模式的DVB-T系统。在信道模块中加入单频正弦波干扰,通过改变通道的信噪比SNR,单频正弦波的干扰频率,得到不同的系统的误比特率BER和信干比S/I的仿真曲线。通过对仿真结果的分析,得到对提高系统的抗干扰能力有益的结论。