摘要
作为项目《高性能量子密钥分发关键技术研究》的第一个课题，探索通过将qubit编码扩展到高维空间和多维度联合编等方式增强量子密钥分发性能，从基础机理、协议构造、安全性分析和实现技术等多个方面进行量化分析和可行性验证。课题重点着眼于环回差分相位协议，对该协议进行安全性理论研究，以及对发送端部件特别是光源展开研究，并分析实际器件的非理想特性，为后续演示系统的实现奠定基础。(1)在安全性理论研究方面，提出了完备的安全性证明理论，显著提高了成码率，并将后选择技术引入该协议中，解决了实际系统的有限长效应问题；(2)在发送端部件研究方面，重点对弱相干光源进行理论模拟和实验研究，实现2 GHz重复频率76 ps的窄脉冲光源；(3）在实际器件非理想特性分析方面，针对单光子探测器提出雪崩过渡区攻击方案，并针对探测器控制攻击这一大类攻击提出可变衰减探测器模型及相应的防御判据；(4)在量子信道测量方面，通过量子控制主动调控非对易的量子信道，以海森堡精度实现一般非对易信道参数的测量，并通过设计时间和空间自由度之间的相干转换接口，实现了光子time-bin和路径模式之间的高效转换。
NSTRS