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量子密码/现代激光技术及应用丛书

作者:郭弘,李政宇,彭翔 著

出版社: 国防工业出版社

出版年:2016-11-01

页数:565

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内容简介

  国家出版基金项目、“十二五”国家重点图书出版规划项目 

  丛书共计23分册,860余万字,以激光技术的进展为核心,围绕高功率、高亮度激光器,激光束的传输、控制以及在国防中的应用三个领域,系统且重点突出地介绍了现代激光技术的发展与应用。丛书包含现代激光技术的进展、关键科学技术问题,所有编写人员都是长期从事该领域研究并获得重要成果的一流研究人员,因此,书中不仅理论系统,还含有大量作者的心得体会、研究成果,实用价值很高,引领性强。 

  丛书可供从事激光技术研究的科研工作者和工程技术人员参考,同时对于物理学、光学、电子技术等专业的本科生、硕士及博士研究生来说,也是一套非常有价值的参考书。 

  《激光先进制造技术及其应用》以作者科研团队的研究成果为基础,结合国内外的新成就,对激光先进制造技术及其应用进行了较全面的阐述。《激光先进制造技术及其应用》内容注重理论、试验、计算和应用的有机结合,包括工艺试验、性能检测、数值模拟、具体应用等。 

  《激光先进制造技术及其应用》共分为7章。第1章为概述,介绍激光束特性、激光与金属相互作用原理以及激光先进制造技术的特点和分类。第2章为激光先进制造系统。第3-6章介绍了几种典型的激光先进制造技术及其应用,其中第3章为激光焊接技术,第4章为激光打孔技术,第5章为激光表面改性技术,第6章为激光增材制造技术。第7章介绍了其他激光先进制造技术及其相关应用。 

  《激光先进制造技术及其应用》可供先进制造行业的科研人员和工程技术人员参考,也可以作为机械类、力学类、材料类等相关学科的研究生和高年级本科生的参考书使用。 


作者简介

  郭弘,现任北京大学电子学系教授,博士生导师。1995年毕业于中国科学院上海光学精密机械研究所,获理学博士学位。1999年起,先后在美、欧、日等国家和地区的高校和研究机构任高级访问学者、访问教授、客座教授及访问讲学。28岁时被破格提升为教授,同年主持承担了国家自然科学基金重点项目,是全国年轻的重点项目负责人。目前承担了中国载人航天工程预先研究项目、国家自然科学基金重点项目等多项重要项目。 

  郭弘教授目前已发表学术论文150多篇,多次在国际学术会议作大会特邀报告并任大会委员会委员、会议主席等职。荣获全国优秀博士后奖、新世纪百千万人才工程人选、茅以升北京青年科技奖、第九届中华全国青年联合会委员等多项奖励和荣誉称号,并担任国家863计划“十二五”规划专题论证专家组组长、国家863计划“十一五”专家组成员、国际无线电科学联盟(URSI)中国委员会CommissionD(电子学与光子学委员会)主席、中国物理学会量子光学专业委员会委员等职。 


目录

第一部分 基础知识

第1章 引子——从经典密码到量子密码

1.1 什么是密码学

1.2 经典密码学发展简介

1.2.1 古典密码

1.2.2 现代密码

1.3 密码系统的安全性

1.4 量子密码系统简介

1.4.1 BB84协议

1.4.2 量子信息加密

参考文献

第2章 量子密码学基础

2.1 数学基础

2.1.1 线性代数基础

2.1.2 几种重要的概率分布

2.2 量子力学基础

2.2.1 量子力学基本公设

2.2.2 量子测量

2.2.3 密度矩阵

2.2.4 常见力学量:位置、动量与角动量

2.2.5 Schmidt正交分解与纯化

2.2.6 EPR悖论与Bell不等式

2.3 量子光学基础

2.3.1 自由电磁场的量子化

2.3.2 相空间表象与Wigner函数

2.4 经典信息论基础

2.4.1 Shannon熵及其应用

2.4.2 互信息及其应用

2.5 量子信息论基础

2.5.1 von Neumann熵

2.5.2 yon Neumann熵的一些特性

2.5.3 Holevo界

参考文献

第3章 量子密钥分发基础知识

3.1 QKD常见协议简介

3.1.1 离散变量类协议

3.1.2 连续变量类协议

3.2 QKD协议安全性分析理论基础

3.2.1 无条件安全性的“条件”

3.2.2 这些假设可以被满足吗

3.2.3 制备测量协议与基于纠缠协议的等价性

3.2.4 窃听方法分类

3.3 QKD系统组成部分 简介

3.3.1 量子随机数发生器

3.3.2 量子光源

3.3.3 量子探测

3.3.4 其他物理组成部分

3.3.5 后处理

参考文献


第二部分 量子密钥分发协议及系统安全性

第4章 量子随机数

4.1 真随机数基础知识

4.1.1 随机数的定义

4.1.2 随机数产生方案的特征和发展

4.1.3 真随机数发生器的设计

4.2 量子随机数发生器方案介绍

4.2.1 离散型量子随机数发生器

4.2.2 连续型量子随机数发生器

4.2.3 一些较新进展

4.3 设备无关量子随机数产生

4.3.1 随机性提取

4.3.2 随机性扩展协议

4.3.3 随机性放大协议

参考文献

第5章 离散变量协议

5.1 BB84协议的理论安全性分析

5.1.1 基于纠缠提纯协议的安全性证明方法

5.1.2 基于信息论的安全性证明方法

5.1.3 系统安全码率仿真建模

5.2 BB84协议的实际安全性分析Ⅰ:多光子问题

5.2.1 GLLP安全性分析理论

5.2.2 诱骗态协议安全性分析

5.3 BB84协议的实际安全性分析Ⅱ:非可信光源问题

5.3.1 可信光源与非可信光源

5.3.2 “untagged bits”概率光源监控

5.3.3 光子数区分(PNR)光源监控

5.4 通用组合安全性

5.4.1 通用组合安全性定义

5.4.2 保密增强

5.4.3 安全码率公式

参考文献

第6章 连续变量协议

6.1 连续变量协议基础

6.1.1 正则分量

6.1.2 高斯态与高斯操作

6.1.3 高斯态分解与熵计算

6.1.4 纠缠等效模型(EB模型)

6.1.5 针对信道的三种窃听方式

6.2 连续变量协议的理论安全性分析

6.2.1 联合窃听下协议的理论安全性分析

6.2.2 相干窃听下协议的理论安全性分析

6.2.3 协议安全码率的仿真建模

6.3 连续变量协议的实际安全性分析

6.3.1 光源的非理想性

6.3.2 探测器的非理想性

6.3.3 有限码长统计波动

6.4 通用组合安全性

6.4.1 通用组合安全性证明的基本定义

6.4.2 联合窃听下协议的通用组合安全性

6.4.3 探测器有限采样区间和采样精度的安全性问题

参考文献

第7章 量子黑客攻击与设备无关协议

7.1 QKD系统中的安全漏洞和量子黑客攻击

7.1.1 相位重映射攻击

7.1.2 时移攻击

7.1.3 伪态攻击

7.1.4 探测致盲攻击

7.1.5 侧信道信息泄露

7.1.6 CV-QKD系统中的侧信道和量子黑客攻击

7.2 设备无关类协议

7.2.1 设备无关协议

7.2.2 单边设备无关协议和半设备无关协议

7.2.3 测量设备无关协议

7.2.4 连续变量测量设备无关协议

参考文献


第三部分 量子密钥分发相关研究

第8章 量子密钥分发实验进展

8.1 离散变量QKD系统

8.1.1 光纤QKD系统

8.1.2 空间QKD系统

8.2 连续变量QKD系统

8.3 波分复用与QKD网络

8.3.1 QKD系统中的波分复用技术

8.3.2 实际搭建的QKD通信网络

参考文献

第9章 其他相关研究进展

9.1 量子认证

9.1.1 量子身份认证

9.1.2 量子消息认证

9.1.3 量子签名

9.2 量子公钥

9.3 量子信息加密

9.3.1 利用经典安全密钥实现量子信息加密

9.3.2 利用量子隐形传态实现量子信息加密

9.4 量子中继

9.4.1 纠缠交换

9.4.2 量子存储

9.4.3 DLCZ方案

9.4.4 其他方案

参考文献

关键词索引

人名索引


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