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连续变量QKD协议仿真与评估

共计 30 章节
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01
课程导入与CV-QKD全景
连续变量量子密钥分发的基本原理 · 协议分类 · 仿真与评估在系统研发中的定位
CV-QKD课程导入
02
CV-QKD物理基础
相干态 · 压缩态 · 高斯态表示
CV-QKD物理基础
03
协议核心流程拆解
从量子态制备 · 信道传输 · 探测到后处理（筛选
协议核心流程拆解从量子态制备
04
仿真环境搭建
Python科学计算栈（NumPy/… · QuTiP或专用CV-QKD仿真库的… · 构建可复现的实验环境
仿真环境搭建Python
05
信道建模与仿真
光纤损耗 · 相位漂移 · 偏振变化
信道建模仿真
06
探测与噪声模型仿真
零差/外差探测器的量子效率 · 电噪声 · ADC量化噪声建模
探测噪声模型仿真
07
密钥率公式与安全框架
反向协调与正向协调下的密钥率公式（D… · 有限码长效应 · 安全参数选择与仿真映射
密钥率公式安全框架
08
参数估计仿真
利用披露的样本估计信道透射率和过噪声 · 统计误差分析 · 置信区间构建与仿真实现
参数估计仿真利用披露的样本估…
09
反向协调与多维协商仿真
Slice reconciliati… · 多维协商的算法流程与效率仿真 · LDPC码在CV-QKD中的集成与性…
反向协调多维协商仿真
10
隐私放大仿真
通用哈希函数（Toeplitz矩阵）… · 有限码长下的压缩因子计算与仿真验证
隐私放大仿真Toeplitz
11
有限码长效应仿真
有限码长密钥率公式的数值实现 · 安全参数ε的分解与分配 · 密钥率随码长变化的仿真分析
有限码长效应仿真有限码长密钥率公…
12
调制与态制备仿真
高斯调制相干态的离散化实现 · 调制方差标定 · 以及实际调制器非理想性的建模与影响评…
调制态制备仿真
13
系统过噪声溯源仿真
通过仿真分离探测端 · 信道端和调制端的过噪声贡献 · 定位系统性能瓶颈的实战任务
系统过噪声溯源仿…通过仿真分离探测…
14
相位噪声与载波恢复仿真
相位漂移的随机过程建模 · 载波恢复算法（如盲相位搜索）的仿真实…
相位噪声载波恢复仿真
15
偏振与信道扰动仿真
偏振模色散 · 动态偏振变化的建模 · 偏振补偿算法的仿真验证及其对过噪声的…
偏振信道扰动仿真
16
攻击者模型与仿真评估
集体攻击 · 相干攻击 · 特洛伊木马攻击的仿真建模
攻击者模型仿真评估
17
实际器件非理想性仿真
光源强度波动 · 探测器饱和 · ADC非线性等非理想特性的建模
实际器件非理想性…光源强度波动
18
仿真实验设计
控制变量法 · 蒙特卡洛仿真 · 方差缩减技术
仿真实验设计控制变量法
19
密钥率优化实战
以安全密钥率为目标 · 仿真优化调制方差 · 协商效率
密钥率优化实战以安全密钥率为目…
20
系统性能评估指标体系
密钥率 · 传输距离 · 过噪声容限
系统性能评估指标…密钥率
21
与经典光通信共纤仿真
拉曼散射 · 四波混频等经典信道串扰的建模 · 评估共纤场景下CV-QKD的密钥率与…
经典光通信共纤仿…拉曼散射
22
自由空间CV-QKD仿真初探
大气湍流信道建模 · 光束漂移与闪烁效应 · 仿真评估自由空间链路下的协议性能
CV-QKD自由空间
23
仿真结果验证与基准测试
将仿真结果与理论极限 · 已发表实验数据进行对比 · 验证仿真模型的正确性与置信度
仿真结果验证基准测试
24
仿真代码工程化
模块化设计 · 配置文件管理 · 单元测试与版本控制
仿真代码工程化模块化设计
25
大规模仿真与并行计算
利用多进程/GPU加速参数扫描与蒙特… · 提升评估效率的工程实践
大规模仿真并行计算
26
仿真数据管理与可视化
仿真数据的结构化存储 · 自动化报表生成 · 以及关键性能图表的规范化绘制
仿真数据管理可视化
27
典型协议对比仿真
GG02 · DM-CV-QKD等协议的仿真实现与… · 分析不同协议在相同信道条件下的优劣
典型协议对比仿真GG02
28
系统级仿真案例
搭建一个完整的点对点CV-QKD系统… · 从参数配置到密钥率输出 · 完成端到端评估报告
系统级仿真案例CV-QKD
29
仿真结果的不确定性分析
参数不确定度传播 · 敏感度分析 · 评估仿真结论的鲁棒性与可靠性
仿真结果的不确定…参数不确定度传播
30
课程综合实战
面向一个给定场景（如城域网50公里光… · 完成协议选型 · 仿真建模
课程综合实战面向一个给定场景