从实验室到产业:量子通信项目落地实战

📚 共计 30 章节
01
量子通信概述
从量子力学基础到BB84协议,再到量子通信的产业化意义。
基础BB84
02
量子光源技术
单光子源、纠缠光子源、诱骗态光源的原理与实验室搭建。
光源纠缠
03
量子信道与光纤特性
光纤损耗、色散、偏振模色散对量子信号的影响。
光纤色散
04
单光子探测器
SPAD、SNSPD的原理、性能参数(效率、暗计数、死时间)及选型。
SPADSNSPD
05
时间同步与时钟分发
高精度时间同步技术、GPS/北斗驯服时钟在QKD中的应用。
同步北斗
06
BB84协议实现
偏振编码与相位编码的硬件实现、编码器与解码器设计。
编码硬件
07
诱骗态协议
为什么需要诱骗态?三强度诱骗态方案的理论与实现。
诱骗态三强度
08
测量设备无关QKD
MDI-QKD原理、时间片复用与干涉仪稳定性控制。
MDI干涉仪
09
量子中继与可信中继
量子中继原理、可信中继节点架构与安全性分析。
中继可信
10
密钥蒸馏与纠错
Cascade、LDPC纠错算法、隐私放大与最终密钥生成。
纠错LDPC
11
QKD系统集成
发射端、接收端、控制单元、软件栈的系统级联调。
集成联调
12
实验室环境搭建
光学平台、温控、隔振、电磁屏蔽的实战经验。
环境屏蔽
13
光纤链路铺设与测试
OTDR测试、链路损耗预算、偏振态稳定性测量。
OTDR偏振
14
系统自动控制与软件架构
Python/C++控制框架、FPGA逻辑、状态机设计。
FPGA状态机
15
密钥管理中间件
密钥缓存、密钥中继、应用接口(ETSI QKD标准)。
中间件ETSI
16
网络层协议与路由
量子网络分层、密钥路由算法、经典信道与量子信道协同。
路由协同
17
城域网QKD组网
环网、星型网、网状网拓扑的优缺点与工程实践。
组网拓扑
18
干线QKD网络
京沪干线案例分析、长距离传输的挑战与解决方案。
干线京沪
19
卫星量子通信
墨子号卫星、星地链路捕获跟踪对准(ATP)技术。
卫星ATP
20
量子通信与经典通信融合
波分复用、共纤传输、噪声抑制技术。
WDM共纤
21
安全性分析
光子数分离攻击、特洛伊木马攻击、侧信道攻击与防御。
攻击防御
22
标准与认证
ITU-T、ETSI、CCSA标准体系、设备入网检测流程。
标准入网
23
项目管理与工程化
从原型机到产品、可靠性测试、环境适应性试验。
工程化可靠性
24
成本控制与供应链
核心器件国产化、成本模型、供应商管理。
供应链国产化
25
金融行业应用
银行数据加密、监管合规、实际部署案例。
金融加密
26
电力与政务应用
电力调度网加密、政务数据安全传输方案。
电力政务
27
量子通信与PQC融合
后量子密码与QKD的互补关系、混合加密方案。
PQC混合加密
28
运维与监控
网络管理平台、故障定位、性能监控与告警。
运维监控
29
未来趋势
量子互联网、全光量子网络、量子计算与量子通信结合。
趋势量子互联网
30
项目实战
从需求分析、方案设计、设备选型、部署实施到验收交付的全流程演练。
实战全流程