一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法，发明专利技术将预报单光子光源作为通信双方Alice和Bob的信号光源，然后Alice和Bob对光源输出的信号脉冲各自进行密钥编码，并将编码后的信号脉冲传输到第三方Charlie处(Charlie可以是窃听者)，在Charlie公布有效干涉下探测器的结果基础上，Alice和Bob获得筛选密钥，再通过协商和秘密放大，Alice和Bob间可获得安全密钥，本发明专利技术有效提高相位匹配量子密钥分发协议的密钥率和通信距离，同时具有结构简单、实现便捷的优点，适合于相位匹配量子密钥分发协议应用于实际远距离和高质量通信，有巨大的应用前景。

A Phase Matched Quantum Key Distribution Method Based on Predictive Single Photon Light Source

【技术实现步骤摘要】
一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法
本专利技术涉及一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法，属于量子密钥分发领域。
技术介绍
1969年，美国哥伦比亚大学的量子通信研究者Wiesner首次提出了“量子钞票”的概念，这是物理学史上第一次将量子力学的原理引入到通信领域，也是“量子加密”的概念第一次出现在大众面前，但由于当时科技水平以及实验条件等诸多原因导致这种新颖的想法并没有得到认可。1979年，Wiesner同好友Bennett再一次提起了“量子钞票”这一想法，Bennett对这一新颖的概念表现出强烈的好奇心并开始对其在通信领域的应用进行深入的研究，进而意识到量子力学在信息传输上的应用比在存储方面的应用更为重要。经过数年不懈的研究，1984年，Bennett与Brassard一起提出了经典的BB84协议，该协议是量子通信史上的第一个无条件安全的量子密钥分发协议，BB84协议的提出及实验的实现引起了一大波学者对量子密钥分发协议的研究，1991年，英国牛津大学的ArturEckert教授以EPR纠缠对为理论基础，深入研究两个粒子之间最大的纠缠态，提出了基于两个量子纠缠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：预报单光子光源输出信号脉冲，对于预报单光子光源，信号光子的分布满足热广场分布；根据信号光子分布函数得到光子概率分布函数：

【技术特征摘要】
1.一种基于预报单光子光源的相位匹配量子密钥分发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：预报单光子光源输出信号脉冲，对于预报单光子光源，信号光子的分布满足热广场分布；根据信号光子分布函数得到光子概率分布函数：其中，Pu(n)表示预报单光子光源光子概率分布函数，dA和ηA分别为Alice方探测器的暗计数率和探测效率，μ表示信号脉冲的平均强度，Ppost(μ)为后选择概率，n表示光子数，通信方Alice和通信方Bob分别对预报单光子光源发射出来的信号脉冲进行相位编码，其中，相位调制器一PM1对通信方Alice的信号脉冲编码随机相位一kaπ，ka等于0或1；相位调制器二PM2对通信方Alice的信号脉冲编码随机相位二相位调制器三PM3对通信方Bob的信号脉冲编码随机相位三kbπ，相位调制器四PM4对通信方Bob的信号脉冲编码随机相位四其中，kb等于0或1；通信方Alice和通信方Bob制备态表示为：其中，A表示通信方Alice，B表示通信方Bob，i表示虚数单位；步骤2：通信方Alice和通信方Bob将他们的信号脉冲发送给第三方Charlie，第三方Charlie利用光束分离器BS进行干涉测量并记录探测器三D3和探测器四D4的响应结果；经过光束分离器BS之后，探测器三D3和探测器四D4端用以下式子表示：则探测器三D3和探测器四D4响应概率分别为：其中，D3表示探测器三，D4表示探测器四，P(D3)为探测器三D3响应概率，P(D4)为探测器四D4响应概率；步骤3：第三方Charlie公布探测器响应结果，通信方Alice公布随机相位二通信方Bob公布随机相位四步骤4：通信双...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵生妹，陈刚，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32