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量子通信理論與技術 版權信息
- ISBN：9787512435506
- 條形碼：9787512435506 ; 978-7-5124-3550-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
量子通信理論與技術 本書特色
從量子通信誕生之初，褒揚和質疑便不絕于耳，新生的事物向來需要經歷社會的歷練，具有顛覆性價值的技術便更是如此。量子通信從上世紀80年代誕生**個協議以來，已經形成了較為完善的技術體系和發展生態，未來仍然需要在此基礎上進一步形成突破性進展，從而產生人們日常生活中看得見、摸得著的保密通信應用。 本書以信息安全發展需求為牽引，基于量子力學基本理論，結合現階段量子通信處于理論研究和實用化發展十字路口的現狀，解答相關領域科研工作人員、工程設計師和技術愛好者對量子通信理論的困惑，為理工背景人員提供近距離構建量子通信系統的機會和技術手段，揭開量子通信系統設計的面紗。 本書較為系統全面的闡述了量子通信的戰略和技術發展、理論基礎、關鍵技術和典型系統設計內容，可為相關領域工作者和興趣愛好者提供理論知識、實踐方法和參考樣例。以發展的眼光看待通信技術，向讀者介紹保密通信的困境，以及量子通信的重要意義。將量子通信的主要協議和方案向讀者講解，也針對量子通信系統實現過程中的關鍵技術、攻擊和防御，以及量子通信網絡的建設情況進行了分析，尤以典型量子通信系統為例，向讀者闡述了相關系統的構建。
量子通信理論與技術 內容簡介
量子通信從上世紀80年代誕生個理論協議以來，已經形成了較為完善的理論基礎、技術體系和發展生態，未來仍將進一步形成突破性進展，產生人們日常生活中看得見、摸得著的保密通信應用。本書以發展的眼光看待通信技術，按照章節分布，向讀者介紹一些傳統保密通信的困境，以及量子通信的重要意義和發展戰略，并將量子通信的主要協議和方案擇重點向讀者講解，也把量子通信系統實現過程中的關鍵技術、部分攻擊和防御方案，以及量子通信網絡的建設情況向讀者展開，還以典型量子通信系統為例，概述了相關系統的構建。 本書可作為量子信息
量子通信理論與技術 目錄
第1章量子通信技術發展1
1.1通信技術的發展1
1.2保密通信3
1.3密碼學3
1.3.1密碼學的發展4
1.3.2密碼學的分類6
1.4量子計算與量子通信8
1.4.1量子計算的優勢8
1.4.2傳統保密通信中的困難11
1.4.3量子通信的興起11
1.5國內外量子通信戰略12
1.5.1國外戰略布局12
1.5.2國內戰略發展17
1.6國內外量子通信技術發展19
1.6.1國外發展現狀19
1.6.2國內發展現狀21
1.7注記22
參考文獻23
第2章量子力學基礎25
2.1常用概念及工具25
2.1.1希爾伯特空間25
2.1.2量子態26
2.1.3量子態疊加26
2.1.4量子比特27
2.1.5光子編碼28
2.1.6直積態和糾纏態29
2.1.7量子糾纏純化30
2.1.8量子門31
2.2量子力學基本理論32
2.2.1海森堡測不準原理33
2.2.2量子不可克隆定理34
2.2.3EPR悖論35
2.3注記37
參考文獻37
第3章量子密鑰分發39
3.1量子密鑰分發的原理與發展39
3.1.1量子密鑰分發原理39
3.1.2協議研究進展41
3.2部分典型量子密鑰分發協議43
3.2.1BB84協議43
3.2.2B92協議45
3.2.3E91協議46
3.2.4典型協議安全性分析48
3.3誘騙態MDIQKD協議49
3.4注記51
參考文獻52
第4章量子安全直接通信53
4.1量子安全直接通信的原理與發展53
4.1.1量子安全直接通信原理54
4.1.2量子安全直接通信與量子密鑰分發55
4.1.3量子安全直接通信協議發展55
4.2部分量子安全直接通信協議57
4.2.1高效量子安全直接通信協議57
4.2.2乒乓協議58
4.2.3LM05協議59
4.2.4兩步量子安全直接通信協議60
4.2.5改進兩步量子安全直接通信協議62
4.2.6一次一密量子安全直接通信協議66
4.2.7高維量子安全直接通信協議67
4.2.8其他GHZ量子安全直接通信協議68
4.2.9抗噪聲的量子安全直接通信協議69
4.3注記70
參考文獻70
第5章量子隱形傳態73
5.1量子隱形傳態的原理與發展73
5.1.1量子隱形傳態原理73
5.1.2量子隱形傳態協議發展75
5.2量子隱形傳態的主要類別76
5.2.1分離變量量子隱形傳態76
5.2.2連續變量量子隱形傳態77
5.2.3受控量子隱形傳態79
5.3注記80
參考文獻81
第6章量子秘密共享83
6.1量子秘密共享的產生83
6.2量子秘密共享協議研究84
6.2.1典型量子秘密共享84
6.2.2安全直接通信下的量子秘密共享85
6.2.3多方與多方的量子秘密共享85
6.2.4動態量子秘密共享86
6.2.5半量子秘密共享87
6.2.6局部操作和經典通信下的量子秘密共享87
6.3典型協議介紹88
6.3.1**個量子秘密共享協議——HBB88
6.3.2雙光子三維Bell態量子秘密共享協議90
6.4注記92
參考文獻92
第7章量子通信中的關鍵技術95
7.1量子光源制備技術95
7.1.1單光子源96
7.1.2糾纏光源98
7.2量子隨機數發生技術99
7.2.1量子隨機數研究現狀概述100
7.2.2基于光子路徑選擇的量子隨機數101
7.2.3設備無關的量子隨機數103
7.2.4基于量子隧穿效應的量子隨機數104
7.2.5基于庫侖阻塞效應的量子隨機數106
7.3單光子探測技術107
7.3.1基于光電倍增管的單光子探測107
7.3.2基于雪崩二極管的單光子探測109
7.3.3超導單光子探測110
7.4量子中繼技術112
7.4.1量子中繼的原理112
7.4.2量子中繼方案113
7.5量子編碼技術114
7.5.1量子編碼的問題114
7.5.2量子編碼的發展115
7.6注記116
參考文獻116
第8章量子通信中的安全問題119
8.1側信道攻擊誘發的安全性研究119
8.2實用量子通信器件安全性分析概述120
8.2.1光源安全問題121
8.2.2有源光學器件安全問題122
8.2.3無源光學器件安全問題124
8.2.4探測器安全問題125
8.3波長攻擊128
8.3.1波長攻擊原理128
8.3.2BB84系統波長攻擊實驗分析131
8.3.3MDIQKD中波長攻擊下安全性分析134
8.3.4波長攻擊防御策略136
8.4注記137
參考文獻137
第9章量子通信網絡139
9.1量子通信網絡的發展139
9.2量子通信網絡中間節點技術方案141
9.2.1基于量子中繼的方案141
9.2.2基于光開關的方案142
9.2.3基于可信中繼的方案143
9.2.4基于多路復用器的方案144
9.2.5基于集控站的方案145
9.3各國及地區的量子通信網絡146
9.3.1美國DARPA量子通信網絡146
9.3.2美國洛斯阿拉莫斯量子通信網絡147
9.3.3美國巴特爾量子通信網絡148
9.3.4歐洲SECOQC量子通信網絡148
9.3.5瑞士日內瓦量子通信網絡149
9.3.6西班牙馬德里量子通信網絡150
9.3.7中國合肥3節點和5節點量子電話網150
9.3.8中國蕪湖量子政務網151
9.3.9日本量子通信網絡151
9.4量子衛星通信152
9.5量子網絡中的身份驗證和路由153
9.6注記154
參考文獻155
第10章典型量子密鑰分發系統案例157
10.1量子密鑰分發系統一般性模型157
10.1.1量子光源158
10.1.2量子態制備159
10.1.3量子信道和經典信道159
10.1.4量子態探測160
10.1.5后處理162
10.2“plug&play”量子密鑰分發系統162
10.2.1“plug&play”量子密鑰分發方案163
10.2.2“plug&play”系統主要組成和工作流程165
10.2.3結構層級劃分和模塊功能167
10.3基于連續變量的量子密鑰分發系統169
10.3.1基于連續變量的量子密鑰分發方案169
10.3.2關鍵模塊設計171
10.3.3模塊化封裝及系統集成174
10.4星地量子密鑰分發系統174
10.4.1星地量子密鑰分發系統方案175
10.4.2星載ATP系統設計175
10.4.3粗精跟蹤系統設計178
10.5注記180
參考文獻180
附錄常見英文對照183
展開全部
量子通信理論與技術 作者簡介
劉敦偉，高級工程師，主要從事量子信息技術領域研究，尤其注重在實用化量子通信系統及實用化量子加密技術相關研究。作為項目負責人開展了包括國家自然科學基金、國家863項目子課題、國防科工局基礎前沿項目等研究工作，涵蓋了學術理論研究和技術實用化研究。發表學術論文20余篇，申請發明專利10余項，出版學術專著1部。 馬喆，研究員，主要從事量子光學、空天防御等領域研究工作，發表學術論文二十余篇，編寫著作2部。
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