InGaAs/InP高速正弦门控单光子探测器后脉冲抑制方案

基于量子力学基本原理的量子密钥分发(QKD)系统具有信息论安全的水平,单光子探测器是QKD系统的重要组成,其后脉冲对QKD系统的安全成码率和安全成码距离均有重要影响。文中根据InGaAs/InP高速正弦门控探测器的后脉冲概率随时间呈现指数递减分布的规律,提出了一种基于时间测量的后脉冲抑制方案,采用“Start-Stop型”时间间隔测量方式对探测脉冲进行测量,通过对探测事件进行时间标记并舍弃一段时长内探测脉冲的方法降低了后脉冲概率。实际验证了某型号单光子探测器的后脉冲概率随舍弃时长的关系,在500 ns舍弃时长条件下,后脉冲概率2.46%,增加舍弃时长至5μs可降低后脉冲至2%以下。同时,分析了100 ns舍弃时长条件下的典型探测脉冲计数分布,指出了主要后脉冲分布区域以及未过甄别阈值的雪崩脉冲引起的后脉冲机理。进一步地,指出基于时间测量方式区分探测脉冲的到达时间不仅可用于降低单光子探测的后脉冲概率,还可以根据探测脉冲的到达时间识别雪崩过渡区攻击事件、门外攻击事件,从而丢弃被攻击区域的探测脉冲来提升QKD系统抗量子黑客攻击的能力,可支撑高速正弦门控单光子探测器应用于实用化的QKD系统。

用于量子密钥分发系统的单光子探测器控制软件

单光子探测器是量子密钥分发系统的核心组成部分,其性能和安全性对QKD系统有着重要影响。为实现对量子密钥系统中单光子探测器的标定和监控,本文基于C++/Qt技术设计了一种单光子探测器控制软件系统,实现了对单光子探测器的测量控制、数据存储分析、数据可视化显示等功能。该软件基于模块化、层次化思想,设计了易于扩展的系统架构,具备交互友好的图形用户界面,兼容千兆以太网口、RS232串口的通信接口,可满足不同应用场景下数据传输的需求。所设计的控制软件具备单光子探测器控制、性能标定、状态监测、异常告警、攻击事件检测预警等功能,可大大提高单光子探测产品性能标定、状态检测、安全防护的工作效率,保障探测器产品的安全稳定运行,从而保障QKD系统的安全性。

专业设置的探索和实践

电视大学建校十年的历史功绩已经人人皆知,曾连续多年开设的传统专业(与高等学校相近)的毕业生,走上工作岗位后接受了全社会的检验,从总体看对改善基层职工专业知识和文化结构,提高本单位的经济效益和管理水平,多数毕业生都做出了积极的贡献。有的毕业生(尤其是30岁～40岁的毕业生)的成绩是相当突出的。电大曾以拥有现代化教学手段、严密的教学系统、学制短、出人才快、花钱少多出人才的诸多优势而蜚声中外。但是经济改革的深入,也给电大带来新的课题——传统的专业设置已经不能满足社会的供需关系。对此,我们进行了不少的探索和实践。

正视缺点 从严治学

为贯彻全国电大校长联席会议精神,我校党委和领导班子认真讨论了会议的中心议题。结合我校实际情况,以整党推动改革。“教育必须为社会主义建设服务,社会主义建设必须依靠教育”为改革的根本指导思想。统一认识,端正业务指导思想,提高北京电大的教育质量。决定从党政两条线,分兵把口,以统一思想为先导,加强管理工作为手段整顿学风,从严治校。经过几个月来全体教职员工的努力,工作有了进步,缺点得到正视,反映在本学期的考试工作中,质量得到了初步的保证。我们主要抓了以下几点问题。