一個用于量子通信的高壓驅(qū)動與信號編碼模塊.pdf

1、從上個世紀80年代開始，一門嶄新的富有活力的學科——量子信息學誕生了，它是量子力學，信息學，計算機科學相結(jié)合的產(chǎn)物，主要包括了量子通信和量子計算兩個方面。
　　 量子計算是采用量子算法，使用量子計算機進行數(shù)學運算，信息處理。由于量子計算機遵循量子力學的規(guī)律，它擁有經(jīng)典計算機所無法比擬的優(yōu)勢。量子通信則是采用量子態(tài)作為信息傳輸?shù)妮d體，可以實現(xiàn)安全有效的傳輸。其安全性是由量子力學基本定理之一的不可克隆定理保證了的，這種安全性能夠經(jīng)得

2、起任何攻擊，并且量子密碼系統(tǒng)的實現(xiàn)并不需要量子計算機。因此各個國家及其研究部門對其非常重視，使得量子通信這個領域無論是在理論方向還是在實驗方向均高速發(fā)展。
　　 本論文首先介紹了量子密鑰分發(fā)的幾個協(xié)議，主要包括：BB84協(xié)議，B92協(xié)議，誘騙態(tài)協(xié)議，以及容錯量子密鑰分配和具體實驗裝置。
　　 接著本論文將介紹中國科學技術大學物理電子學所研制的一個高壓驅(qū)動及編碼模塊，介紹了它的總體設計方案，各個組成部分以及測試結(jié)果。高壓驅(qū)

3、動及編碼模塊主要由隨機數(shù)產(chǎn)生和控制部分，串口通信部分和高壓驅(qū)動部分組成。高壓驅(qū)動及編碼模塊的核心是復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable LogicDevice)，它接受量子隨機數(shù)發(fā)生器Quantis—OEM—4M發(fā)來的隨機數(shù)，產(chǎn)生0，1比例由閾值N決定的0，1比特序列發(fā)送給編碼模塊，同時產(chǎn)生相應的驅(qū)動信號發(fā)送給高壓驅(qū)動部分用來產(chǎn)生高壓脈沖。串口通信部分的核心部分為單片機，它通過單片機與PC的通用接口RS232通信

4、，接受PC發(fā)送的閾值N，并將閾值N發(fā)送給CPLD。高壓驅(qū)動部分則產(chǎn)生控制信號HiTrig驅(qū)動HV1000 Pulser，并利用LoTrig信號控制MOSFET開關，從而達到對HV1000 Pulser的高壓輸出信號進行整形的目的。
　　 然后本論文將簡要介紹高壓驅(qū)動及編碼模塊的測量結(jié)果，可以看到隨著閾值N的改變，高壓驅(qū)動信號的0，1比例將發(fā)生改變，高壓驅(qū)動信號的上升沿小于100ns，滿足系統(tǒng)的設計需要。
　　 最后本論文