【技术实现步骤摘要】
本申请涉及量子通信，尤其涉及一种基于模式配对的量子密钥分发方法及设备。
技术介绍
1、量子密钥分发（quantum key distribution，qkd）由于其基于量子力学原理保证的安全性，在各种安全通信环境中有着广泛的应用前景。目前，已有不少的相对成熟的量子密钥分发系统被提出以及投入使用。当前量子密钥分发系统的主要提升方向在于如何基于现有的光学设备实现更实用、稳定且低成本的系统设计。
2、目前满足这些条件的优化方案是中国专利cn112491536a中提出的模式配对qkd（mode-pairing qkd，mp-qkd）方案。然而，上述mp方案也存在一定的问题，比如其配对的方式过于简单，虽然容易执行，但牺牲了最终配对的数量，使其在实用性与效率的进一步提升上受到限制。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出一种基于模式配对的量子密钥分发方法及设备，能基于现有的光学通信设备，提升量子密钥分发系统的成码率，以及提高量子密钥分发系统的实用性与效率。
2、第一方面，本申请提供基于模式配对的一种量子密钥分发方法，所述方法应用于量子密钥分发系统的任一发送端，所述系统包括一个接收端和两个对等的发送端，所述方法包括：
3、执行目标轮数的量子实验，得到所有在所述接收端的测量结果为有响应的本轮量子态对应的第一本轮脉冲；所述本轮量子态由所述发送端的量子光源产生的本轮脉冲编码得到；
4、将所有所述第一本轮脉冲中任意两个相邻脉冲进行不重复配对，得到配
5、对所述多个第一脉冲对的配对基矢进行筛选，得到配对基矢无效的多个第二脉冲对；所述配对基矢无效的脉冲对为其脉冲光强为不同非0的脉冲对，或其脉冲光强为相同非0，且对等发送端包括的轮次相同的脉冲对的脉冲光强只有一个为0的脉冲对；
6、基于脉冲的光强信息，至少对所述多个第二脉冲对包括的脉冲进行再次筛选，并至少对再次筛选得到的多个待处理脉冲进行后处理得到量子密钥。
7、由此，本申请将包括配对基矢无效的多个第二脉冲对在内的脉冲对进行再次筛选，并将再次筛选得到的多个待处理脉冲进行后处理得到量子密钥。可以提高第一本轮脉冲所包括数据的利用率，从而提升量子密钥分发系统的成码率，以及提高量子密钥分发系统的实用性与效率。
8、第二方面，本申请提供一种基于模式配对的量子密钥分发设备，所述设备部署于量子密钥分发系统的任一发送端，所述系统包括一个接收端和两个对等的发送端，所述设备包括：
9、实验模块，用于执行目标轮数的量子实验，得到所有在所述接收端的测量结果为有响应的本轮量子态对应的第一本轮脉冲；所述本轮量子态由所述发送端的量子光源产生的本轮脉冲编码得到；
10、配对模块，用于将所有所述第一本轮脉冲中任意两个相邻脉冲进行不重复配对，得到配对成功的多个第一脉冲对；
11、筛选模块，用于对所述多个第一脉冲对的配对基矢进行筛选，得到配对基矢无效的多个第二脉冲对；所述配对基矢无效的脉冲对为其脉冲光强为不同非0的脉冲对，或其脉冲光强为相同非0，且对等发送端包括的轮次相同的脉冲对的脉冲光强只有一个为0的脉冲对；
12、处理模块，用于基于脉冲的光强信息，至少对所述多个第二脉冲对包括的脉冲进行再次筛选，并至少对再次筛选得到的多个待处理脉冲进行后处理得到量子密钥。
13、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
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1.一种基于模式配对的量子密钥分发方法，其特征在于，所述方法应用于量子密钥分发系统的任一发送端，所述系统包括一个接收端和两个对等的发送端，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所有所述第一本轮脉冲中任意两个相邻脉冲进行不重复配对，还得到配对失败的多个第三脉冲对；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个第三脉冲对中每个第三脉冲对的脉冲轮次差不符合预设规则。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再次筛选包括，筛选出其光强以及对等发送端包括的轮次相同的脉冲的光强均为非0的脉冲。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个第一脉冲对的配对基矢进行筛选，还得到配对基矢为Z基矢的多个第一目标脉冲对，以及配对基矢为X基矢的多个第一待选脉冲对；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述多个待处理脉冲、所述多个第一目标脉冲对和所述多个第一待选脉冲对进行后处理得到所述量子密钥，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述多个第一目标脉冲对、
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本轮量子态由所述发送端的量子光源产生的本轮脉冲编码得到，包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端的测量结果为有响应包括，所述两个对等的发送端分别发送的本轮量子态，在所述接收端的测量结果为至少一个有响应。
10.一种基于模式配对的量子密钥分发设备，其特征在于，所述设备部署于量子密钥分发系统的任一发送端，所述系统包括一个接收端和两个对等的发送端，所述设备包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于模式配对的量子密钥分发方法，其特征在于，所述方法应用于量子密钥分发系统的任一发送端，所述系统包括一个接收端和两个对等的发送端，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所有所述第一本轮脉冲中任意两个相邻脉冲进行不重复配对，还得到配对失败的多个第三脉冲对；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个第三脉冲对中每个第三脉冲对的脉冲轮次差不符合预设规则。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再次筛选包括，筛选出其光强以及对等发送端包括的轮次相同的脉冲的光强均为非0的脉冲。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个第一脉冲对的配对基矢进行筛选，还得到配对基矢为z基矢的多个第一目标脉冲对，以及配对基矢为x基矢的多个第一待选脉冲对；
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄蕾蕾，
申请(专利权)人：正则量子北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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