Quantum Communications and Cryptography pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Sergienko, Alexander V

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2005-11-14

价格:USD 133.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849336843

丛书系列:

图书标签:

量子通信
量子密码学
量子密钥分发
信息安全
密码学
量子信息
物理学
计算机科学
网络安全
保密通信

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具体描述

All current methods of secure communication such as public-key cryptography can eventually be broken by faster computing. At the interface of physics and computer science lies a powerful solution for secure communications: quantum cryptography. Because eavesdropping changes the physical nature of the information, users in a quantum exchange can easily detect eavesdroppers. This allows for totally secure random key distribution, a central requirement for use of the one-time pad. Since the one-time pad is theoretically proven to be undecipherable, quantum cryptography is the key to perfect secrecy. "Quantum Communications and Cryptography" is the first comprehensive review of the past, present, and potential developments in this dynamic field.Leading expert contributors from around the world discuss the scientific foundations, experimental and theoretical developments, and cutting-edge technical and engineering advances in quantum communications and cryptography. The book describes the engineering principles and practical implementations in a real-world metropolitan network as well as physical principles and experimental results of such technologies as entanglement swapping and quantum teleportation. It also offers the first detailed treatment of quantum information processing with continuous variables. Technologies include both free-space and fiber-based communications systems along with the necessary protocols and information processing approaches. Bridging the gap between physics and engineering, "Quantum Communications and Cryptography" supplies a springboard for further developments and breakthroughs in this rapidly growing area.

深入解析非线性光学在先进光通信中的应用图书名称：深入解析非线性光学在先进光通信中的应用图书简介：本书旨在为光通信领域的研究人员、工程师和高级学生提供一个关于非线性光学现象在现代高速光通信系统中应用的全面而深入的视角。在数据传输速率持续逼近物理极限的今天，传统线性光学模型的局限性日益凸显。本书聚焦于如何驾驭和利用材料的非线性响应，以克服传输过程中的瓶颈，实现更高效、更鲁棒、更高容量的光纤通信系统。本书结构严谨，从基础的电磁场与物质相互作用的量子力学描述出发，逐步过渡到宏观尺度的连续介质理论，详尽阐述了产生光非线性效应的微观机制，如四波混频（FWM）、受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）以及克尔效应（Kerr Effect）等。我们不仅关注这些效应的原理，更侧重于它们在实际光纤通信链路设计中的实际影响——无论是作为需要抑制的噪声源，还是作为可以利用的信号处理工具。第一部分：非线性光学基础与传输介质开篇章节系统回顾了光纤作为传输介质的色散、损耗特性，并引入了非线性效应的本构方程。重点分析了光纤材料（如二氧化硅）在强光场作用下的电磁响应函数，详细推导了包含非线性克尔项的薛定谔方程（NLSE）。书中对脉冲在NLSE下的演化进行了细致的数学分析，特别是孤子（Soliton）理论的生成条件、稳定性和多孤子相互作用，为后续高速传输方案的讨论奠定坚实的理论基础。第二部分：非线性效应的抑制与管理在长距离、高功率光纤通信系统中，非线性噪声是限制系统性能的关键因素。本部分深入探讨了如何有效管理和抑制这些有害的非线性现象。四波混频（FWM）的分析与规避：针对多通道波分复用（DWDM）系统，FWM是主要的串扰来源。本书详细分析了FWM的功率效率、频率转换规律，并提出了基于光纤色散管理（如零色散位移光纤或高非线性光纤的恰当使用）以及偏振模式匹配等工程化解决方案。受激散射的阈值与影响：针对SRS和SBS，我们计算了它们的临界功率阈值，并讨论了如何在系统中通过优化泵浦功率、控制光纤长度或引入周期性结构来减轻其对信号完整性的破坏。第三部分：利用非线性效应增强通信性能本书的另一核心贡献在于，展示了如何将非线性效应从“敌人”转变为“盟友”，以实现超越传统线性限制的功能。超连续谱（Supercontinuum Generation, SCG）与光源开发：详细论述了在具有高非线性系数和零色散波长的光纤中如何通过皮秒/飞秒脉冲激发SCG，并探讨了由此产生的高亮度、宽带光源在密集波分复用（DWDM）和光学采样应用中的潜力。基于非线性的信号处理：深入探讨了利用四波混频实现光信号的频率转换、波长转换和相位调制，这些技术在动态频谱重构（DSR）和光交叉连接（OXC）中具有关键作用。此外，还讨论了光纤作为全光采样器在时域的信号复用和解复用中的应用。孤子传输系统：尽管面临挑战，孤子通信在特定应用场景下仍具有吸引力。本书专门章节详细讨论了耗散孤子（Soliton）和平衡申明孤子（BSB）的产生与维持机制，以及如何利用补偿器件（如线性补偿器或受激布里渊散射对波导）来构建可扩展的孤子链路。第四部分：新型非线性介质与器件面向未来，本书展望了超越传统硅基光纤的新型传输介质和集成光子学平台。高非线性材料：评述了硫族玻璃、半导体光波导（如SiN和InP）中观察到的增强的非线性效应，及其在片上集成光子电路（PICs）中实现非线性光器件的潜力，例如集成非线性滤波器和频率梳发生器。腔增强非线性：探讨了如何通过高精细度光学腔（如微环谐振器或Fabry-Pérot腔）来大幅提升光场强度，从而在极低输入功率下激活显著的非线性响应，这对低功耗光开关和调制器的设计至关重要。本书配有大量的数学推导、仿真结果对比图表和实际案例分析，确保读者不仅理解理论，还能将其应用于实际系统的设计、优化和故障排除。本书旨在成为光通信领域研究人员和高级从业者的必备参考书。