面向全天候应用的机载QKD关键问题研究
结题报告
批准号:
61971436
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
石磊
学科分类:
量子通信与量子信息处理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
石磊
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中文摘要
在全球广域量子保密通信网络宏伟愿景的驱动下,全天候空间量子保密通信成为量子信息领域的研究热点。基于量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)技术的机载量子保密通信是构建空天地一体化量子保密通信网络的最后一块拼图,为破解复杂电磁环境下射频航空通信安全隐患提供了新的解决方案。本项目针对中低空环境下机载平台全天候作战任务、环境、运动等特点,开展机载QKD应用中背景光噪声抑制、量子态退化机理及补偿、精确时间同步等关键技术研究,探索全天候机载QKD实现途径。运用高维量子态编码滤波方法破解背景光噪声问题;通过刻画大气信道致量子偏振态退化模型,采用波前校准补偿技术解决量子态劣化问题;基于极窄激光脉冲和光“稀疏同步”方法提高时间同步精度。本项目研究旨在助推机载QKD全天候应用进程,显著提升军事航空平台遂行复杂电磁环境下的信息作战能力。
英文摘要
Driven by the grand prospect of global secure quantum communication network, quantum communication in all-weather has become the hot issue of quantum information. Based on quantum key distribution (QKD), the airborne quantum communication performs as the last piece of puzzle for the integrated quantum communication network. It provides a new solution for the potential risks of radio frequency aviation communication in the complex electromagnetic environment. Aiming at the characteristics of all-weather combat tasks, flight environment and maneuvering behavior, this project explores some key technologies such as the methods of suppressing background noise, mechanisms of quantum state degradation and high resolution synchronization schemes. In order to explore the approach of realizing all-weather airborne QKD, the influence of background noise is overcome by using high-dimensional quantum coding. The problem of quantum state degradation is investigated by degradation modeling and using wave-front calibration. The accuracy of synchronization is enhanced through optical sparse synchronization method based on narrow-band laser pulse. Our research will be beneficial to accelerate the all-weather application of airborne QKD. It will also improve the operation capability of military aircrafts in complex electromagnetic environment.
期刊论文列表
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专利列表
Probabilistic teleportation via multi-parameter measurements and partially entangled states
通过多参数测量和部分纠缠态进行概率隐形传态
DOI:10.1007/s11128-018-1842-9
发表时间:2018
期刊:Quantum Information Processing
影响因子:2.5
作者:Wei Jiahua;Shi Lei;Han Chen;Xu Zhiyan;Zhu Yu;Wang Gang;Wu Hao
通讯作者:Wu Hao
DOI:10.3788/gzxb20215009.0906008
发表时间:2021
期刊:光子学报
影响因子:--
作者:李佳豪;石磊;李天秀;薛阳;李亚妮
通讯作者:李亚妮
Airborne Quantum Key Distribution with Boundary Layer Effects
具有边界层效应的机载量子密钥分发
DOI:10.1140/epjqt/s40507-021-00115-w
发表时间:2021
期刊:EPJ Quantum Technology
影响因子:5.3
作者:Yu Huicun;Tang Bangying;Huan Chen;Xue Yang;Tang Jie;Yu Wanrong;Liu Bo;Shi Lei
通讯作者:Shi Lei
DOI:10.1142/s0217984920504163
发表时间:2020-09
期刊:Modern Physics Letters B
影响因子:1.9
作者:Yang Xue;Lei Shi;Jiahua Wei;Longqiang Yu;Huicun Yu;Jie Tang
通讯作者:Yang Xue;Lei Shi;Jiahua Wei;Longqiang Yu;Huicun Yu;Jie Tang
DOI:10.3788/LOP57.150604
发表时间:2020
期刊:激光与光电子学进展
影响因子:--
作者:黄超;李云霞;蒙文;武天雄
通讯作者:武天雄
高速来流环境下吸气式多脉冲纳秒激光推进的机理研究
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