基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，利用奇相干光源代替弱相干光源，提高了发送脉冲中的单光子数而降低了多光子数，从而提高了测量设备无关量子密钥分配的安全密钥生成率且降低了比特误码率；本发明专利技术利用轨道角动量编码代替偏振编码，解决了量子密钥分配中基的依赖性问题，进一步提高了安全密钥生成率且降低了比特误码率；本发明专利技术通过添加了量子存储单元，使得OAM‑MDI‑QKD协议的安全传输距离显著增加，提高了密钥生成速率和安全传输距离。本发明专利技术只使用单模量子存储即可实现无量子中继的长距离QKD，协议中量子存储器所需的相干时间短于量子中继协议所要求的相干时间。

Key distribution method of orbital angular momentum based on odd coherent light source and quantum storage

【技术实现步骤摘要】
基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法
本专利技术涉及量子密钥分配方法，具体涉及一种基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法。
技术介绍
量子密钥分发(QuantumKeyDistribution,QKD)的安全性基于量子力学基本原理，结合“一次一密”密码体制可以实现无条件安全的保密通信。因此，作为新的信息保护技术受到广泛关注。然而，建立实际的QKD系统所采用的光学和电学设备可能存在与理论要求不符的非理想特性，攻击者很容易操控非理想的光源和探测设备对QKD协议的实现过程进行攻击。例如，针对光源非理想特性的光子数分裂攻击和相位部分随机化攻击；针对探测器非理想特性的伪态攻击、时移攻击和致盲攻击等。鉴于在QKD系统中，攻击者的大多数攻击是针对探测器漏洞的攻击，Lo等人在2012年提出了测量设备无关量子密钥分发(MeasurementDeviceIndependentQKD,MDI-QKD)。在该协议中，通信双方将光脉冲发送至非可信的第三方进行Bell态测量，来提取安全密钥。由于MDI-QKD协议的测量过程在第三方进行,故能够有效地解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，用于使Alice与Bob均获得共享密钥，其特征在于，按照以下步骤执行：/n步骤1、Alice和Bob利用各自的奇相干光源分别制备相干光脉冲；/n步骤2、Alice和Bob利用各自的空间光调制器分别对步骤1中各自制备的相干光脉冲进行轨道角动量编码；/n所述的轨道角动量编码的规则为随机选择B

【技术特征摘要】
1.一种基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，用于使Alice与Bob均获得共享密钥，其特征在于，按照以下步骤执行：
步骤1、Alice和Bob利用各自的奇相干光源分别制备相干光脉冲；
步骤2、Alice和Bob利用各自的空间光调制器分别对步骤1中各自制备的相干光脉冲进行轨道角动量编码；
所述的轨道角动量编码的规则为随机选择B1基或B2基对相干光脉冲中光子的轨道角动量值进行编码，其中B1＝{|l>,|-l>}，l为随机整数；
当选择B1基中的|l>或|-l>进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“0”或“1”；当选择B2基中的或进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“0”或“1”；
步骤3、Alice和Bob分别将步骤2中编码后的光子脉冲发送至各自的强度调制器中进行随机调制，调制后的光子脉冲为真空态、诱骗态或信号态；
步骤4、Alice和Bob分别将各自调制后的光子脉冲发送到Charlie端他们各自对应的量子存储器中进行量子态存储；
步骤5、Charlie同时读取两个量子存储器中的量子态后，对两个量子态执行贝尔态测量，并公布测量结果；
步骤6、Alice和Bob判断所述的测量结果，当测量结果为成功时，Alic...

【专利技术属性】
技术研发人员：何业锋，李东琪，郭佳瑞，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61