文档介绍：UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeDesignofaCodingandHighVoltageDrivingModuleinQuantumInformationExperimentAuthor’SName:Speciality:Supervisor:”orlnlSlledtlme:PengLiuPhysicalElectronicsAssociateProfessorHaoLiangMay,2011中国科学技术大学学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名:签字时间:磁沁lI。∑。l。摘要摘要从上个世纪80年代开始,--f]崭新的富有活力的学科——量子信息学诞生了,它是量子力学,信息学,计算机科学相结合的产物,主要包括了量子通信和量子计算两个方面。量子计算是采用量子算法,使用量子计算机进行数学运算,信息处理。由于量子计算机遵循量子力学的规律,它拥有经典计算机所无法比拟的优势。量子通信则是采用量子态作为信息传输的载体,可以实现安全有效的传输。其安全性是由量子力学基本定理之一的不可克隆定理保证了的,这种安全性能够经得起任何攻击,并且量子密码系统的实现并不需要量子计算机。因此各个国家及其研究部门对其非常重视,使得量子通信这个领域无论是在理论方向还是在实验方向均高速发展。本论文首先介绍了量子密钥分发的几个协议,主要包括:BB84协议,B92协议,诱骗态协议,以及容错量子密钥分配和具体实验装置。接着本论文将介绍中国科学技术大学物理电子学所研制的一个高压驱动及编码模块,介绍了它的总体设计方案,各个组成部分以及测试结果。高压驱动及编码模块主要由随机数产生和控制部分,串口通信部分和高压驱动部分组成。plexProgrammableLogicDevice),它接受量子随机数发生器Quantis-OEM-4M发来的随机数,产生0。1比例由阈值N决定的0,1比特序列发送给编码模块,同时产生相应的驱动信号发送给高压驱动部分用来产生高压脉冲。串口通信部分的核心部分为单片机,它通过单片机与PC的通用接HRS232通信,接受PC发送的阈值N,并将阈值N发送给CPLD。高压驱动部分则产生控制信号HiTrig驱动HV1000Pulser,并利用LoTrig信号控帛OMOSFET开关,从而达到对HV1000Pulser的高压输出信号进行整形的目的。然后本论文将简要介绍高压驱动及编码模块的测量结果,可以看到随着阈值N的改变,高压驱动信号的O,1比例将发生改变,高压驱动信号的上升沿小于lOOns,满足系统的设计需要。最后本论文将介绍了高压驱动和编码模块可能的改进之处,并展望了未来量子通信的发展前景。本论文成功的完成了一个基于主动基矢选择的高压驱动控制与信号编码模块,该模块已经成功地用于一个基于纠缠的自由空间信道量子通信实验,在该实验中实现了主动基矢选择,并且可以调整高压驱动信号O,1比例,提高成码率,对自由空间量子非定域性检验等相关实验具有重要意义。,:,whichiscalled“quantumcryptography”.Itssafetyisguaranteebysomefundamentaltheoremofquantummechanics,,itdoesn’