基于BB84協議量子密鑰通信相位調制驅動電路設計.pdf

1、密碼學是一門古老的應用科學，隨著計算機技術的發(fā)展，特別是量子計算機概念的提出，使得基于計算復雜性假設的經典密碼體制的安全性受到了嚴峻挑戰(zhàn)。量子密碼是量子力學和密碼學相結合的產物，它解決了經典密碼體制的密鑰分配的難題，是當今世界上最熱門的前沿科學技術之一。量子密碼的安全性由量子力學基本原理——海森堡測不準原理和量子不可克隆定理保證，所以在密鑰分配過程中，公開信道中的數據不必擔心被竊聽。實現量子密鑰分配有BB84協議、B92協議、E91協議

2、以及由此三大協議的改進和結合產生的其他協議。
　　 本文主要對基于BB84協議的量子密鑰分發(fā)實驗的相位調制器的驅動電路進行了研究。在Mach-Zender型量子密鑰分發(fā)系統中，Plug&Play系統比雙Mach-Zender系統具有較高的光學穩(wěn)定度，它可以自動補償長距離光纖的偏振和相位抖動，能夠保持長期穩(wěn)定。我們的實驗中采用了Plug&Play方案。而相位調制器的驅動電路是量子密鑰分發(fā)實驗的關鍵技術之一，是Plug&Play方案

3、中最核心的部分。我們使用MCU+FPGA的純硬件實現方式對位于Alice端的驅動電路進行研制。
　　 本文所做的主要工作：
　　 1.通過MCU設置相位驅動電壓和延遲時間，然后將設置值并行傳輸到FPGA，由其生成1MHz的基準信號和精度是10ns的粗延遲信號。
　　 2.為了獲得延遲范圍在1ns～1ms，精度為1ns的延遲信號，我們采用AD9501可編程延遲芯片，以粗延遲信號為其使能信號，得到總的延遲信號。