量子通信（第二版） - 高等学校电子信息类专业系列教材 - 中国高校教材图书网
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书名： |
量子通信（第二版）
高等学校电子信息类专业系列教材
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| ISBN： | 9787560674179 |
条码： | |
| 作者： |
朱畅华
相关图书
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装订： | |
| 印次： | 2-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥47.00
折扣价：￥44.65
折扣：0.95
节省了2.35元
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字数： |
280千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
414页
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| 发行编号： | 5606 |
每包册数： |
9
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| 出版日期： |
2025-1-7 |
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| 内容简介： |
本书较系统、全面地介绍了量子通信的概念、 物理基础、 典型协议与实现、组网及应用等。全书共10章, 第1~4章重点讨论量子通信的基本概念、物理基础、量子比特与量子线路、 量子信道；第5~8章重点讨论量子隐形传态、离散变量与连续变量量子密钥分发、 量子安全直接通信；第9章重点讨论量子信源编码和纠错编码； 第10章介绍量子通信网络。
本书可作为量子信息科学、 通信工程、 信息工程、 电子与信息工程、 信息安全、 网络空间安全、密码科学与技术等专业本科生或研究生量子通信课程的教材, 也可作为相关科技人员的学习参考书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第1章 概述 1
1.1 量子通信的基本概念和类型 1
1.1.1 量子通信的基本概念 2
1.1.2 量子通信的类型 3
1.2 量子通信系统的性能指标 6
1.3 量子通信发展现状与展望 7
1.3.1 量子保密通信发展现状 7
1.3.2 量子通信标准化进展 10
1.3.3 量子通信发展展望 14
第2章 相关基础知识 16
2.1 量子力学基本假设与相关原理 16
2.1.1 状态空间假设与未知量子态不可克隆定理 16
2.1.2 力学量算符假设与海森堡不确定性原理 18
2.1.3 量子态演化假设 19
2.1.4 测量假设 20
2.1.5 复合系统假设 22
2.2 密度算子 22
2.2.1 密度算子的概念与性质 22
2.2.2 量子力学假设的密度算子描述 23
2.2.3 约化密度算子 24
2.3 量子纠缠 24
2.3.1 Bell不等式与量子纠缠态 25
2.3.2 量子纠缠的判定 28
2.3.3 量子纠缠的制备与检验 30
2.3.4 量子纠缠的度量 35
2.3.5 纠缠交换与纠缠纯化 36
2.4 光场的量子态 38
2.4.1 电磁场的量子化 38
2.4.2 Fock态、高斯态、相干态和压缩态的概念 40
2.4.3 连续变量量子纠缠态 43
第3章 量子比特与量子线路基础 45
3.1 量子比特及图形化表示 45
3.1.1 量子比特的概念 45
3.1.2 Bloch球 47
3.2 冯·诺依曼熵 48
3.2.1 冯·诺依曼熵的概念和计算 48
3.2.2 联合熵、相对熵、条件熵和互信息 50
3.2.3 Holevo界 51
3.3 量子门与量子线路 54
3.3.1 单量子比特门 54
3.3.2 多量子比特门 55
3.3.3 通用门集 56
3.3.4 量子线路 59
3.4 量子算法举例 60
3.4.1 Deutsch-Jozsa算法 60
3.4.2 Grover算法 62
3.4.3 Shor算法 64
第4章 量子信道 70
4.1 量子信道模型 70
4.1.1 量子信道的酉变换模型和测量算子模型 70
4.1.2 量子信道的公理化表述 71
4.1.3 量子信道的算子和模型 73
4.2 特定量子信道模型 76
4.2.1 比特翻转信道 76
4.2.2 相位翻转信道 77
4.2.3 退偏振信道 77
4.2.4 幅值阻尼信道 77
4.2.5 相位阻尼信道 78
4.2.6 玻色量子高斯信道 79
4.3 光纤量子信道 79
4.3.1 光纤量子信道的损耗 79
4.3.2 光纤量子信道的偏振模色散 81
4.3.3 光量子信号和数据在单根光纤中的传输 82
4.4 自由空间量子信道 85
4.4.1 自由空间量子信道的特点 86
4.4.2 自由空间量子信道的传输特性 86
4.5 量子信道的容量 90
4.5.1 经典容量 90
4.5.2 纠缠辅助经典容量 91
4.5.3 量子容量 91
4.5.4 秘密经典容量 91
第5章 量子隐形传态 92
5.1 量子隐形传态的原理 92
5.1.1 量子隐形传态原理 92
5.1.2 基于单量子比特测量的量子隐形传态 93
5.1.3 可控量子隐形传态 94
5.2 量子隐形传态实验进展 96
5.2.1 基于光量子的隐形传态实验 96
5.2.2 不同系统之间的量子隐形传态 97
5.2.3 量子门的隐形传态 98
5.2.4 基于量子隐形传态的量子网络 98
5.3 多量子比特的隐形传态 100
5.3.1 两粒子量子隐形传态 100
5.3.2 三粒子量子隐形传态 102
5.4 连续变量量子隐形传态 103
5.5 远程量子态制备 104
5.5.1 远程量子态制备的基本原理 104
5.5.2 远程量子态制备实验 105
第6章 离散变量量子密钥分发 106
6.1 DV-QKD系统中的编码 106
6.1.1 偏振编码 106
6.1.2 相位编码 107
6.1.3 时间编码 108
6.2 BB84协议和B92协议 110
6.2.1 BB84协议 110
6.2.2 BB84协议的安全性 112
6.2.3 B92协议 114
6.3 基于诱骗态的量子密钥分发 116
6.3.1 诱骗态量子密钥分发原理 116
6.3.2 诱骗态量子密钥分发协议密钥产生率分析 117
6.3.3 基于预报单光子源的诱骗态量子密钥分发 120
6.4 基于偏振编码的量子密钥分发系统 124
6.4.1 基于BB84协议的偏振编码QKD系统 124
6.4.2 偏振及偏振控制 126
6.4.3 基于偏振编码和诱骗态的QKD系统 130
6.5 基于相位编码的量子密钥分发 132
6.5.1 相位编码QKD原理 132
6.5.2 基于相位编码的QKD系统实现 135
6.5.3 Plug-Play型相位编码QKD系统 136
6.5.4 差分相移系统 137
6.6 基于纠缠态的量子密钥分发 138
6.6.1 E91协议及实现 138
6.6.2 BBM92协议及实现 141
6.7 离散变量测量设备无关量子密钥分发 142
6.7.1 MDI-QKD原理与实现 142
6.7.2 基于孪生光场的量子密钥分发 147
6.8 实际量子密钥分发系统的安全性 149
第7章 连续变量量子密钥分发 151
7.1 CV-QKD系统中的调制与检测技术 151
7.1.1 CV-QKD中的调制方法 151
7.1.2 CV-QKD中的检测技术 153
7.2 基于高斯调制相干态的连续变量量子密钥分发 154
7.2.1 基于高斯调制相干态的CV-QKD协议 154
7.2.2 密钥率分析 155
7.2.3 基于相干态的CV-QKD实现 158
7.3 基于离散调制的连续变量量子密钥分发 160
7.3.1 基于离散调制的CV-QKD协议 160
7.3.2 密钥率分析 162
7.3.3 基于离散调制的CV-QKD实现 164
7.4 基于纠缠态的连续变量量子密钥分发 164
7.4.1 基于纠缠态的CV-QKD协议 165
7.4.2 基于纠缠态的CV-QKD实验 165
第8章 量子安全直接通信 167
8.1 量子安全直接通信概述 167
8.1.1 量子安全直接通信的概念 167
8.1.2 Long-Liu协议与量子安全直接通信的判据 168
8.1.3 量子安全直接通信协议与实验 169
8.2 基于纠缠光子对的Ping-Pong QSDC协议及其安全性 169
8.2.1 Ping-Pong协议的工作过程 169
8.2.2 Ping-Pong协议的安全性分析 171
8.3 基于纠缠光子对的两步QSDC协议及实验 176
8.3.1 基于纠缠的两步QSDC协议 176
8.3.2 基于纠缠的QSDC实验 178
8.4 基于单光子的QSDC协议及实验 179
8.4.1 基于单光子的QSDC协议 179
8.4.2 基于单光子的QSDC实验 180
第9章 量子编码 182
9.1 量子信源编码 182
9.1.1 经典信源编码简介 182
9.1.2 量子信源编码定理 185
9.1.3 量子信源编码实例 187
9.2 量子纠错编码的基本概念 191
9.2.1 经典纠错码简介 191
9.2.2 量子纠错编码的概念 196
9.2.3 量子纠错码的性能限 200
9.3 CSS量子纠错码 203
9.4 稳定子码 205
9.5 量子表面码 218
第10章 量子通信网络 222
10.1 量子保密通信网络实验与应用 222
10.1.1 量子保密通信网络早期实验 222
10.1.2 量子保密通信网络实验与应用新进展 227
10.2 量子保密通信网络体系结构 233
10.2.1 量子保密通信网络架构 234
10.2.2 量子保密通信网络的拓扑结构 236
10.3 量子通信网络中的多址与交换技术 239
10.3.1 量子通信网络中的多址技术 240
10.3.2 量子通信网络中的交换技术 242
10.4 量子中继器 246
10.4.1 量子中继器的原理 246
10.4.2 量子中继器的实现 248
10.5 量子互联网 255
10.5.1 量子互联网的体系结构 256
10.5.2 量子路由器与端到端纠缠的建立 258
10.5.3 纠缠访问控制 259
10.5.4 量子互联网的发展路线图 262
参考文献 264
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
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| 其 它： |
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