一种量子密钥分配方法及量子通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种量子密钥分配方法及量子通信系统，其方法包括以下步骤：S1：第一发送方和第二发送方将信息进行基于轨道角动量的斐波那契值编码；S2：第一发送方和第二发送方将各自已编码斐波那契值的轨道角动量状态的光子发送给接收方；S3：接收方给出输出响应；S4：第一发送方和所述第二发送方根据所述接收方的输出响应选择是否需要进行比特反转，从而确定的最终斐波那契值编码方式；S5：第一发送方和第二发送方使用经典信息交换建立原始密钥字符串，并利用步骤S4所确定的最终斐波那契值编码方式构造对角矩阵作为初始密钥矩阵。其效果是：基独立性强，密钥生成率高，系统安全性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种量子密钥分配方法及量子通信系统
本专利技术涉及量子通信技术，更具体地说，涉及一种量子密钥分配方法及量子通信系统。
技术介绍
自从Bennett和Brassard提出他们的量子密钥分发(QKD)协议(BB84)以来，许多作者研究了协议背后的理论并根据协议进行了实验。然而，仔细研究这些协议及其实施过程，其各种不足暴露出，主要包括：(1)低编码容量，因为平均单个光子只能在0.5比特上承载0.5位信息；(2)QKD协议易受到探测器致盲攻击，该攻击可使敌手(Eve)在未被检测出的情况下获得共享密钥。为了解决第一个不足，轨道角动量(OAM)提出可以用来大大提高编码能力容量。基于自旋角动量(SAM)BB84，只有两个状态；然而基于OAM的协议具有无限数量的相互正交状态。OAM具有多个状态，并且这些状态之间具有正交性，这些为量子通信的物理基础提供了巨大的潜力。而且，在传输过程中，系统自旋角动量需要实时检测以防止由偏差引起的故障，而OAM不需要通信各方实时调整参考系统。最重要的是，通过相同频率的OAM在不同状态和不同的信息也可以编码成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子密钥分配方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1：第一发送方和第二发送方将信息进行基于轨道角动量的斐波那契值编码；/nS2：所述第一发送方和所述第二发送方将各自已编码斐波那契值的轨道角动量状态的光子发送给接收方；/nS3：所述接收方给出输出响应；/nS4：所述第一发送方和所述第二发送方根据所述接收方的输出响应选择是否需要进行比特反转，从而确定的最终斐波那契值编码方式；/nS5：所述第一发送方和所述第二发送方使用经典信息交换建立原始密钥字符串，并利用步骤S4所确定的最终斐波那契值编码方式构造对角矩阵M作为初始密钥矩阵。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子密钥分配方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：第一发送方和第二发送方将信息进行基于轨道角动量的斐波那契值编码；
S2：所述第一发送方和所述第二发送方将各自已编码斐波那契值的轨道角动量状态的光子发送给接收方；
S3：所述接收方给出输出响应；
S4：所述第一发送方和所述第二发送方根据所述接收方的输出响应选择是否需要进行比特反转，从而确定的最终斐波那契值编码方式；
S5：所述第一发送方和所述第二发送方使用经典信息交换建立原始密钥字符串，并利用步骤S4所确定的最终斐波那契值编码方式构造对角矩阵M作为初始密钥矩阵。


2.根据权利要求1所述的量子密钥分配方法，其特征在于，所述第一发送方和所述第二发送方将信息按照：
B1＝{|Fn>,|-Fn>}或进行基于轨道角动量的斐波那契值编码，其中|Fn>,|-Fn>表示携带轨道角动量值为+Fnφ或-Fnφ的光子态，φ分别表示横向方位角。


3.根据权利要求1或3所述的量子密钥分配方法，其特征在于，还包括步骤S6：所述第一发送方和所述第二发送方使用矩阵扩展和压缩来实现初始密钥矩阵M的隐私放大。


4.根据权利要求3所述的量子密钥分配方法，其特征在于，步骤S6的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖红，詹成，刘紫豪，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50