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专利号: 2020106519188
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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;

所述接收方中设置有一个分束器和两个偏振分束器,且通过两个偏振分束器获得光子极化测量值,从而给出输出响应;

步骤S4需要进行比特反转的情况有:

1)当接收方输出响应状态为 包括:

2)当接收方输出响应状态为 且响应坍缩为 其中:输出响应状态为 包括:

响应坍缩为 包括:

其中:|c1〉,|c2〉分别表示从分支c射出的第一光子和第二光子;

|d1〉,|d2>分别表示从分支d射出的第一光子和第二光子;

表示张量运算符号。

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2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的具体过程包括:S61:将初始密钥矩阵M添加更多的原始行向量数据将其扩展为矩阵M′;同时将初始密钥矩阵M添加更多的原始列向量数据将其扩展为矩阵M″;

S62:按照 获得隐私放大后的密钥矩阵

5.一种量子通信系统,其特征在于:采用权利要求1‑4任一所述的量子密钥分配方法进行密钥分配。