1、量子通信是量子物理學與信息學深入交叉而誕生的新興前沿學科。當前量子通信領(lǐng)域包括了量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子秘密共享、量子數(shù)字簽名、相對論量子比特承諾、量子指紋識別、量子中繼、量子數(shù)據(jù)鎖等方向。量子態(tài)疊加原理是量子物理學的核心，利用量子態(tài)相干疊加效應(yīng)可以讓量了通信協(xié)議相比于經(jīng)典通信協(xié)議擁有更多的優(yōu)勢。由于這些優(yōu)勢的存在，激發(fā)了研究者們在理論和實驗中不斷的探索，將不同的量子通信協(xié)議朝向?qū)嶋H的應(yīng)用方面推進。當前量子密鑰分發(fā)實用化技術(shù)發(fā)展

2、十分迅猛，例如基于光纖傳輸?shù)木删€和滬杭干線都將在今年底建設(shè)完成，而基于自由空間傳輸?shù)氖澜缡最w量子衛(wèi)星“墨子號”和執(zhí)行包括空地量子密鑰分發(fā)任務(wù)的天宮二號相繼成功發(fā)射升空。
　　然而隨著實用化量子密鑰分發(fā)的發(fā)展，研究者們發(fā)現(xiàn)理論中的證明與實際的系統(tǒng)之間存在差異，而這些差異將會給實際系統(tǒng)帶來漏洞從而出現(xiàn)針對實際系統(tǒng)的量子黑客攻擊。例如針對多光子源的光子數(shù)分離攻擊和探測器的強光致盲攻擊等。因此研究實際系統(tǒng)的安全性是量子密鑰分發(fā)領(lǐng)域最重

3、要的課題之一。相比于量子密鑰分發(fā)，其他量子通信協(xié)議如量子指紋識別、量子數(shù)字簽名和量子秘密共享等都還處于早期的理論研究和原理性實驗檢驗階段，離實用化的目標還相對遙遠。
　　本論文作者在博士期間主要的工作包括，量子密鑰分發(fā)、量子指紋識別、量子數(shù)字簽名的理論和實驗研究。具體的利用相干疊加態(tài)理論模擬了測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)，得到了更高的安全成碼率和安全傳輸距離;研究了誘騙態(tài)方案的基于Bell不等式的測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)理論;給出