【技术实现步骤摘要】
一种连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法及系统
[0001]本专利技术涉及量子密钥领域,特别涉及一种连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法及系统。
技术介绍
[0002]本专利技术涉及随着量子物理和量子信息论的发展,建立在量子力学原理基础上的量子密码学已经被证明能够提供信息论意义上的安全。其关键的一步是通过量子技术实现通信双方的安全密钥共享,该过程被称为量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)。QKD主要包括离散变量和连续变量两大技术途径,其中连续变量量子密钥分发(Continuous Variable Quantum Key Distribution,CV
‑
QKD)采用光场的正交分量作为信息的载体,中短传输距离内安全码率高,且可与传统光通信的大部分器件通用,是量子密钥分发技术的重要发展方向。
[0003]CV
‑
QKD系统包括量子信息的产生、传输、探测和数据后处理,其整体框图如图1所示。发送端(Alice)首先通过量子信道向接收端(Bob)发送量子信号,Bob对信号进行探测接收。然后通过经典信道上的数据后处理过程,Alice和Bob得到一致的安全密钥。数据后处理是获取安全密钥必不可少的重要步骤,显著影响系统整体的安全性和密钥生成速率。CV
‑
QKD系统数据后处理的流程图如图2所示,其主要步骤如下:
[0004](1)基对比——Bob将探测信号时采用的测量基数据发送给Alice,Alice接收该数据后选出基选择一致的
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法,基于连续变量量子密钥分发系统,其特征在于,经连续变量量子密钥分发系统译码完成后,判断译码后的码元比特是否需要进行纠正;若需要则设定门限值,对译码后变量节点LLR值的绝对值进行判断,若小于等于门限值,则将该变量节点译码后的码元比特确定为错误比特,并记录错误比特对应于校验矩阵的所在的列下标,对记录的列下标对应的码元比特执行纠错过程。2.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法,其特征在于,所述判断译码后的码元比特是否需要进行纠正方法为:若接收到的码元比特对应的校正子与发送端的校正子相等,则认为接收端译码判决后的码元比特与发送端一致;若不相等,则表示译码后仍存在错误比特,需要对其进行错误比特纠正。3.根据权利要求1或2所述的连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法,其特征在于,所述设定门限值的方法:对译码的数据进行统计分析,确定错误比特对应LLR值集中区域,根据集中区域设定门限值。4.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法,其特征在于,所述纠错过程具体为:步骤1、确定错误比特对应于校验矩阵所在列的下标的集合e,根据集合e获得不需要纠错的比特对应的列下标集合e';步骤2、计算集合e对应的校正子以及集合e'对应的校正子其中,e'=I\e,I={0,1,...,N
‑
1}是所有列下标的集合;H
e
={h
i
,i∈e}为集合e对应的矩阵,H
e'
={h
i
,i∈e'}为集合e'对应的矩阵,h
i
表示矩阵H的第i列,H表示发送端码元比特对应的校验矩阵;集合表示接收端译码判决后的码元比特集合,表示集合中下标在集合e中的元素的集合,即表示译码后需要进行错误比特纠正的码元比特集合;表示译码后不需要进行错误比特纠正的码元比特集合;步骤3、计算纠错校正子S
c
=S^S
e'
,其中S是发送端码元比特对应的校正子;步骤4、对于校验矩阵H
e
中每一个行重为1的行,若该行的非零元素对应的行下标为j,列下标为i,则令对接收端译码判决后的码元比特集合中元素进行替换,然后将元素i从集合e中删除以更新e;步骤5、根据更新后的集合e得到集合e'以及对应矩阵H
e
、H
e'
,然后判断H
e
中是否存在行重为1的行,若存在,则回到步骤2继续执行,否则结束错误比特纠正过程。5.根据权利要求4所述的连续变量量子密钥分发残余误码纠错方法,其特征在于,所述集合e的获取方法为:e={i|LLR
i
≤δ},其中,LLR
i
为接收端译码后第i个变量...
【专利技术属性】
技术研发人员:周创,李扬,徐兵杰,罗钰杰,张帅,黄伟,马荔,杨杰,胡金龙,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第三十研究所,
类型:发明
国别省市:
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