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量子通信(第2版高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:朱暢華//權東曉|責編:許青青
  • 出版社：西安電子科大
  • ISBN：9787560674179
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：272
人民幣：RMB 47 元      售價：元
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內容大鋼
    本書較系統、全面地介紹了量子通信的概念、物理基礎、典型協議與實現、組網及應用等。全書共10章，第1?4章重點討論量子通信的基本概念、物理基礎、量子比特與量子線路、量子通道；第5?8章重點討論量子隱形傳態、離散變數與連續變數量子密鑰分發、量子安全直接通信；第9章重點討論量子信源編碼和糾錯編碼；第10章介紹量子通信網路。
    本書可作為量子信息科學、通信工程、信息工程、電子與信息工程、信息安全、網路空間安全、密碼科學與技術等專業本科生或研究生量子通信課程的教材，也可作為相關科技人員的學習參考書。
作者介紹
編者:朱暢華//權東曉|責編:許青青
目錄
第1章  概述
  1.1  量子通信的基本概念和類型
    1.1.1  量子通信的基本概念
    1.1.2  量子通信的類型
  1.2  量子通信系統的性能指標
  1.3  量子通信發展現狀與展望
    1.3.1  量子保密通信發展現狀
    1.3.2  量子通信標準化進展
    1.3.3  量子通信發展展望
第2章  相關基礎知識
  2.1  量子力學基本假設與相關原理
    2.1.1  狀態空間假設與未知量子態不可克隆定理
    2.1.2  力學量算符假設與海森堡不確定性原理
    2.1.3  量子態演化假設
    2.1.4  測量假設
    2.1.5  複合系統假設
  2.2  密度運算元
    2.2.1  密度運算元的概念與性質
    2.2.2  量子力學假設的密度運算元描述
    2.2.3  約化密度運算元
  2.3  量子糾纏
    2.3.1  Bell不等式與量子糾纏態
    2.3.2  量子糾纏的判定
    2.3.3  量子糾纏的製備與檢驗
    2.3.4  量子糾纏的度量
    2.3.5  糾纏交換與糾纏純化
  2.4  光場的量子態
    2.4.1  電磁場的量子化
    2.4.2  Fock態、高斯態、相干態和壓縮態的概念
    2.4.3  連續變數量子糾纏態
第3章  量子比特與量子線路基礎
  3.1  量子比特及圖形化表示
    3.1.1  量子比特的概念
    3.1.2  Bloch球
  3.2  馮·諾依曼熵
    3.2.1  馮·諾依曼熵的概念和計算
    3.2.2  聯合熵、相對熵、條件熵和互信息
    3.2.3  Holevo界
  3.3  量子門與量子線路
    3.3.1  單量子比特門
    3.3.2  多量子比特門
    3.3.3  通用門集
    3.3.4  量子線路
  3.4  量子演算法舉例
    3.4.1  Deutsch-Jozsa演算法
    3.4.2  Grover演算法
    3.4.3  Shor演算法
第4章  量子通道
  4.1  量子通道模型
    4.1.1  量子通道的酉變換模型和測量運算元模型

    4.1.2  量子通道的公理化表述
    4.1.3  量子通道的運算元和模型
  4.2  特定量子通道模型
    4.2.1  比特翻轉通道
    4.2.2  相位翻轉通道
    4.2.3  退偏振通道
    4.2.4  幅值阻尼通道
    4.2.5  相位阻尼通道
    4.2.6  玻色量子高斯通道
  4.3  光纖量子通道
    4.3.1  光纖量子通道的損耗
    4.3.2  光纖量子通道的偏振模色散
    4.3.3  光量子信號和數據在單根光纖中的傳輸
  4.4  自由空間量子通道
    4.4.1  自由空間量子通道的特點
    4.4.2  自由空間量子通道的傳輸特性
  4.5  量子通道的容量
    4.5.1  經典容量
    4.5.2  糾纏輔助經典容量
    4.5.3  量子容量
    4.5.4  秘密經典容量
第5章  量子隱形傳態
  5.1  量子隱形傳態的原理
    5.1.1  量子隱形傳態原理
    5.1.2  基於單量子比特測量的量子隱形傳態
    5.1.3  可控量子隱形傳態
  5.2  量子隱形傳態實驗進展
    5.2.1  基於光量子的隱形傳態實驗
    5.2.2  不同系統之間的量子隱形傳態
    5.2.3  量子門的隱形傳態
    5.2.4  基於量子隱形傳態的量子網路
  5.3  多量子比特的隱形傳態
    5.3.1  兩粒子量子隱形傳態
    5.3.2  三粒子量子隱形傳態
  5.4  連續變數量子隱形傳態
  5.5  遠程量子態製備
    5.5.1  遠程量子態製備的基本原理
    5.5.2  遠程量子態製備實驗
第6章  離散變數量子密鑰分發
  6.1  DV-QKD系統中的編碼
    6.1.1  偏振編碼
    6.1.2  相位編碼
    6.1.3  時間編碼
  6.2  BB84協議和B92協議
    6.2.1  BB84協議
    6.2.2  BB84協議的安全性
    6.2.3  B92協議
  6.3  基於誘騙態的量子密鑰分發
    6.3.1  誘騙態量子密鑰分發原理
    6.3.2  誘騙態量子密鑰分發協議密鑰產生率分析

    6.3.3  基於預報單光子源的誘騙態量子密鑰分發
  6.4  基於偏振編碼的量子密鑰分發系統
    6.4.1  基於BB84協議的偏振編碼QKD系統
    6.4.2  偏振及偏振控制
    6.4.3  基於偏振編碼和誘騙態的QKD系統
  6.5  基於相位編碼的量子密鑰分發
    6.5.1  相位編碼QKD原理
    6.5.2  基於相位編碼的QKD系統實現
    6.5.3  Plug-Play型相位編碼QKD系統
    6.5.4  差分相移系統
  6.6  基於糾纏態的量子密鑰分發
    6.6.1  E91協議及實現
    6.6.2  BBM92協議及實現
  6.7  離散變數測量設備無關量子密鑰分發
    6.7.1  MDI-QKD原理與實現
    6.7.2  基於孿生光場的量子密鑰分發
  6.8  實際量子密鑰分發系統的安全性
第7章  連續變數量子密鑰分發
  7.1  CV-QKD系統中的調製與檢測技術
    7.1.1  CV-QKD中的調製方法
    7.1.2  CV-QKD中的檢測技術
  7.2  基於高斯調製相干態的連續變數量子密鑰分發
    7.2.1  基於高斯調製相干態的CV-QKD協議
    7.2.2  密鑰率分析
    7.2.3  基於相干態的CV-QKD實現
  7.3  基於離散調製的連續變數量子密鑰分發
    7.3.1  基於離散調製的CV-QKD協議
    7.3.2  密鑰率分析
    7.3.3  基於離散調製的CV-QKD實現
  7.4  基於糾纏態的連續變數量子密鑰分發
    7.4.1  基於糾纏態的CV-QKD協議
    7.4.2  基於糾纏態的CV-QKD實驗
第8章  量子安全直接通信
  8.1  量子安全直接通信概述
    8.1.1  量子安全直接通信的概念
    8.1.2  Long-Liu協議與量子安全直接通信的判據
    8.1.3  量子安全直接通信協議與實驗
  8.2  基於糾纏光子對的Ping-Pong QSDC協議及其安全性
    8.2.1  Ping-Pong協議的工作過程
    8.2.2  Ping-Pong協議的安全性分析
  8.3  基於糾纏光子對的兩步QSDC協議及實驗
    8.3.1  基於糾纏的兩步QSDC協議
    8.3.2  基於糾纏的QSDC實驗
  8.4  基於單光子的QSDC協議及實驗
    8.4.1  基於單光子的QSDC協議
    8.4.2  基於單光子的QSDC實驗
第9章  量子編碼
  9.1  量子信源編碼
    9.1.1  經典信源編碼簡介
    9.1.2  量子信源編碼定理

    9.1.3  量子信源編碼實例
  9.2  量子糾錯編碼的基本概念
    9.2.1  經典糾錯碼簡介
    9.2.2  量子糾錯編碼的概念
    9.2.3  量子糾錯碼的性能限
  9.3  CSS量子糾錯碼
  9.4  穩定子碼
  9.5  量子表面碼
第10章  量子通信網路
  10.1  量子保密通信網路實驗與應用
    10.1.1  量子保密通信網路早期實驗
    10.1.2  量子保密通信網路實驗與應用新進展
  10.2  量子保密通信網路體系結構
    10.2.1  量子保密通信網路架構
    10.2.2  量子保密通信網路的拓撲結構
  10.3  量子通信網路中的多址與交換技術
    10.3.1  量子通信網路中的多址技術
    10.3.2  量子通信網路中的交換技術
  10.4  量子中繼器
    10.4.1  量子中繼器的原理
    10.4.2  量子中繼器的實現
  10.5  量子互聯網
    10.5.1  量子互聯網的體系結構
    10.5.2  量子路由器與端到端糾纏的建立
    10.5.3  糾纏訪問控制
    10.5.4  量子互聯網的發展路線圖
參考文獻

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