量子通信工程師筆試試題一、填空題（每題3分，共15分）基于BB84協(xié)議的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，單光子源理想狀態(tài)下應(yīng)滿足每次僅發(fā)射______個光子。量子糾纏態(tài)中，處于糾纏的兩個粒子無論相距多遠(yuǎn)，對其中一個粒子的測量會______影響另一個粒子的狀態(tài)。量子通信系統(tǒng)中，為降低環(huán)境噪聲干擾，常用______技術(shù)來增強信號檢測能力。我國現(xiàn)行量子密鑰分發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定密鑰生成速率的單位是______。量子中繼的核心功能是解決量子信號在長距離傳輸中的______問題。二、選擇題（每題4分，共20分）以下關(guān)于量子隱形傳態(tài)的描述，正確的是（）A.可實現(xiàn)超光速信息傳遞B.傳輸過程中需借助經(jīng)典信道C.能傳遞實物粒子D.無需遵循量子力學(xué)基本原理量子密鑰分發(fā)安全性的理論基礎(chǔ)是（）A.計算復(fù)雜度B.量子不可克隆定理C.信息論D.密碼學(xué)單向函數(shù)下列哪種設(shè)備不屬于量子通信地面站的核心設(shè)備（）A.單光子探測器B.量子糾纏源C.光纖放大器D.量子密鑰分發(fā)終端根據(jù)《量子通信系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》，量子密鑰分發(fā)鏈路誤碼率應(yīng)不高于（）A.1%B.0.1%C.0.01%D.0.001%量子通信與經(jīng)典通信融合組網(wǎng)時，量子信道主要用于（）A.語音通話B.視頻傳輸C.密鑰分發(fā)D.文件下載三、判斷題（每題3分，共15分）量子通信完全不受大氣湍流和宇宙射線影響。（）量子密鑰分發(fā)過程中，合法通信雙方可通過公開討論確定最終密鑰。（）量子中繼技術(shù)已實現(xiàn)全球無損耗的量子信息傳輸。（）現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中，對量子通信設(shè)備的電磁兼容性有明確要求。（）量子保密通信系統(tǒng)中，一次一密的加密方式可通過量子密鑰分發(fā)實現(xiàn)。（）四、簡答題（每題10分，共30分）簡述量子通信與經(jīng)典加密通信在安全性方面的本質(zhì)區(qū)別。說明量子密鑰分發(fā)中誘騙態(tài)協(xié)議的工作原理及作用。結(jié)合《量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，闡述量子通信骨干網(wǎng)建設(shè)需重點考慮的技術(shù)指標(biāo)。五、論述題（20分）隨著量子計算技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)公鑰密碼體系面臨安全威脅。請論述量子通信如何與后量子密碼技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建未來安全通信體系，并說明關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案。量子通信工程師筆試試題答案一、填空題答案一瞬間量子態(tài)放大與糾纏純化比特/秒（bps）衰減與消相干二、選擇題答案B2.B3.C4.B5.C三、判斷題答案×2.√3.×4.√5.√四、簡答題答案量子通信安全性基于量子力學(xué)基本原理，如量子不可克隆定理、測不準(zhǔn)原理，竊聽行為必然改變量子態(tài)，通信雙方可檢測竊聽；經(jīng)典加密通信安全性依賴計算復(fù)雜度，隨著計算能力提升存在被破解風(fēng)險。誘騙態(tài)協(xié)議工作原理：發(fā)送方發(fā)送不同強度光子態(tài)（信號態(tài)、誘騙態(tài)、真空態(tài)），接收方測量后雙方公開部分測量信息，分析光子數(shù)統(tǒng)計特性，識別并剔除被竊聽的信息，從而提高密鑰分發(fā)安全性。作用：有效抵御光子數(shù)分離攻擊，提升量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的安全性。量子通信骨干網(wǎng)建設(shè)需重點考慮的技術(shù)指標(biāo)：①密鑰生成速率，決定信息加密效率；②鏈路誤碼率，影響密鑰質(zhì)量；③傳輸距離，關(guān)系網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍；④量子節(jié)點間的糾纏保真度，保障量子態(tài)傳輸質(zhì)量；⑤系統(tǒng)抗干擾能力，確保在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運行。五、論述題答案量子通信與后量子密碼技術(shù)結(jié)合構(gòu)建未來安全通信體系的方式：量子通信用于生成和分發(fā)高度安全的量子密鑰，后量子密碼技術(shù)則基于數(shù)學(xué)難題設(shè)計抗量子計算攻擊的加密算法，二者結(jié)合可實現(xiàn)從密鑰分發(fā)到數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)娜鞒贪踩雷o(hù)。關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)：①量子通信設(shè)備與后量子密碼系統(tǒng)的兼容性問題；②量子密鑰分發(fā)速率與后量子密碼加密數(shù)據(jù)量需求的匹配問題；③量子通信與后量子密碼技術(shù)融合后的系統(tǒng)復(fù)雜度及運維難度增加。解決方案：研發(fā)統(tǒng)一的接口