水下量子通信关键技术及新传输机理的实验与理论研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

61575180

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

顾永建

完成单位：

中国海洋大学

中文关键词：

量子密钥分配; 水下通信; 水下光传输; 系统优化; 传输机理;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

在水下传感器网络、潜艇及各种水下航行器通信需求的驱动下，近年来水下无线通信得到了迅速发展，而水下量子密钥分配（QKD）可为其提供绝对安全的保密手段。水下QKD研究在国际上刚刚展开，抓住机遇及时开展本项目的研究，不仅对通信和量子技术的发展有重要意义，而且在海洋、军事等领域有重要的应用前景。本项目将研制国内第一套水下量子密钥分配实验系统；通过实验和理论方法研究散射、吸收、湍流对偏振光子态的影响；进行光学系统设计，估算水下信道、光源、探测器、光学器件、环境噪声对系统性能的影响，优化相应的系统参量和器件，并开展实验研究；开展后处理算法研究及其它相关量子信息问题研究。通过上述研究克服水下信道的限制，降低误码率，提高传输距离和密钥生成速率，为水下QKD样机的研制打下基础。另外，还将探索利用开放信道、电磁感应透明等光传输新机理提高传输距离的可能性。这些研究对于最终实现水下保密通信有重要的理论和实践意义。