文档介绍：第卷第期年月
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自由空间量子通信实验研究与进展"
单欣! 孙献平! 罗军! 詹明生$
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中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉
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中国科学院研究生院武汉
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摘要量子通信的安全性是基于测不准原理单光子不可分割性和量子不可克隆定
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理它遵从物理规律是绝对安全的近年来量子通信技术的迅速发展加快了量子通信的实用化进
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程文中综述自由空间量子通信实验研究进展简要介绍几种量子编码协议不同类型单光子源的
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量子通信实验!说明全球量子通信的实现可能存在的问题与技术挑战!展望了自由空间量子通信的
未来
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关键词量子通信量子编码协议自由空间量子通信单光子源
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世纪以来随着信息交流的密切对信息安
!!$" ! ! 量子通信的基本原理
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全的要求也愈加严格! 因而出现了一门新兴的学
科***密码学!它的研究目的是如何防止非法的第量子通信传送的是密钥而非密文本身!是一个
三方窃听通信双方之间的信息早在上世纪人们就量子密钥的分发过程作为标准对称密码体系的补
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提出了多种加密方式其中最著名的是密充由于量子通信的安全性依赖于量子力学中的
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码和公钥密码但随着科学技术的日新月异这些测不准原理单光子不可分割性和量子
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加密方式渐渐不能满足人们对它们的基本要求*** 不可克隆定理!它们都客观存在于任何微观量子体
安全有效因此对更加安全有效加密方式的需系中根据这些原理测量通常会对被测体系引入
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求导致了量子通信的诞生年量子钞票&!’
;!P#( , - 干扰!因此无法得到体系测量前状态的完整信息!
概念的首次提出将量子力学和传统密码术相结所以说量子通信遵从物理规律是无条件安全的
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合开创了量子密码时代受这种思想的启发现在实验演示中发送方向接收方
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在已提出多种量子密码协议从此量子通信实验研发送一系列随机的量子态随机地对这些量子
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究逐渐兴起并在近年里获得了迅速发展迄今态进行测量然后和由经典通信得到
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为止正式报道的最远距离的量子通信是等&$’最终密钥而窃听过程相当于一个测量过程一旦
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在年实现的光纤中的量子通信实验演窃听者进行了窃听操作必然会在量子通信
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示公司已成功进行了&(’光纤里单光过程中引入误码增加误码率和就一
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子传送演示等&K’也完成了室内和室外定能发现的存在通过量子通信产生的密钥是
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北京到天津的光纤量子通信实验与此对绝对安全的现行的应用演示中都是将得到的量子
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应自由空间的量子通信距离已达&%’这密钥通过一次一密的方式对文字文件或者图片等信
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些量子通信演