一种基于神经网络的光场轨道角动量编码量子密钥分发性能提升方法技术

技术编号:43847458 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-31 18:40
本发明专利技术公开了一种基于神经网络的光场轨道角动量编码量子密钥分发性能提升方法。其中,该方法包括:当若干个光子在大气湍流中进行通信传输时,获取若干个光子的传输效率,其中,若干个光子在传输过程中通过轨道角动量对光子进行编码;基于若干个光子的传输效率,确定若干个光子在高维量子密钥分发下的初始安全密钥率;基于若干个光子在高维量子密钥分发下的初始安全密钥率,得到在有限长效应下高维量子密钥分发的安全密钥长度。本发明专利技术解决了量子通信在自由空间传输时,偏振编码技术计算安全密钥时,计算的范围广、速度慢和时间长的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子密码学,具体而言,涉及一种基于神经网络的光场轨道角动量编码量子密钥分发性能提升方法


技术介绍

1、在全球量子互联网宏伟愿景驱动下,实现远距离、高码率、全天候的量子通信成为了量子信息领域研究热点,引领和推动着量子信息技术迅速发展。量子密钥分发(quantumkey distribution,简称为qkd))依靠单光子的量子特性进行信息的编解码、传输、接收以及后处理过程,能够在通信双方之间产生理论上不可窃听、不可篡改的安全密钥。目前大多数量子通信方面的研究都是基于光子的偏振态或者相位编码实现的二维量子系统,尽管这些系统在量子比特操控上具有显著优势,但由于希尔伯特空间的有界性,信息容量始终被限制在1比特/光子。为打破系统的信息熵阈值,高维量子密钥分发(hd-qkd)提供了可行思路并在理论和实验方面迅猛发展,其中,利用光子横向自由度—轨道角动量(orbitalangular momentum,简称为oam)进行高维量子态编码为改善自由空间量子通信系统传输性能提供了优势:

2、1)利用单量子系统下无限维希尔伯特空间的编码优势提升编码光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于神经网络的光场轨道角动量编码量子密钥分发性能提升方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若干个光子的传输效率的表达式为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于若干个光子的传输效率,确定若干个光子在高维量子密钥分发下的初始安全密钥率的表达式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于若干个光子在高维量子密钥分发下的安全密钥率,得到在有限长效应下高维量子密钥分发的安全密钥长度的表达式为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于在有限长效应下高维量子密钥分发的安全密钥长度和若干个光...

【技术特征摘要】

1.一种基于神经网络的光场轨道角动量编码量子密钥分发性能提升方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若干个光子的传输效率的表达式为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于若干个光子的传输效率,确定若干个光子在高维量子密钥分发下的初始安全密钥率的表达式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于若干个光子在高维量子密钥分发下的安全密钥率,得到在有限长效应下高维量子密钥分发的安全密钥长度的表达式为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于在有限长效应下高维量子密钥分发的安全密钥长度和若干个光子的数量,确定...

【专利技术属性】
技术研发人员:石磊李佳豪曹跃翔吴丹邓志峰于惠存王星宇
申请(专利权)人:中国人民解放军空军工程大学
类型:发明
国别省市:

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