专利汇可以提供一种量子通讯保密的方法及其系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种量子通讯保密的方法及其系统,Alice端包括:看 门 狗探测器、光 衰减器 、 相位 调制器 、反射镜、 控制器 和 光子 发射器;Bob端包括: 激光器 、时分复用/解复用系统、 相位调制器 、单光子探测器、控制器、光 开关 和反射镜。本 发明 的优点在于:(1)实现双向、稳定、安全的量子密钥分发,可对单光子的极化和相位变化进行自动补偿,达到稳定长距离的传输目的;(2)Alice端采用看门狗探测器,一方面,通过测量到达或离开Alice端的弱脉冲个数,可探测到木 马 攻击和中间人攻击,极大地提升了通讯安全性;另一方面,极大地提升了系统的通信速率和通信距离;(3)Alice端和Bob端可分别调整和校正,能独立选择μ,不用借助在不安全光纤线路上传播光子,以保证系统安全。,下面是一种量子通讯保密的方法及其系统专利的具体信息内容。
1.一种量子通讯保密系统,包括Alice端和Bob端,其特征在于:
所述的Alice端包括:
看门狗探测器(21),其与光开关(20)相连,用于监控离开或进入Alice端的光信号;
光衰减器(24),其与光开关(20)相连,用于衰减脉冲;
相位调制器(23),其与光衰减器(24)相连,用于对脉冲进行相位调制;
反射镜(22),用于反射通过相位调制器(23)从发射密钥编码站来的辐射脉冲;
控制器(25),其与相位调制器(23)耦合,用于给相位调制器(23)一个初始的门信号来激活相位调制器(23)调制脉冲;
光子发射器(26),其与光衰减器(24)和控制器(25)相连,用于发射光脉冲;
所述的Bob端包括:
激光器(10),用于发射激光脉冲;
时分复用/解复用系统(18),用于接收从激光器(10)发射的脉冲,并把每个脉冲分成两个时分复用脉冲在输出端输出,以及接收从Alice端来的一对时分复用脉冲,并将其合成一个脉冲,在输出端输出;
相位调制器(13),其与时分复用/解复用系统(18)相连,用于对光脉冲进行相位调制;
单光子探测器(15),其与时分复用/解复用系统(18)相连,用于监控离开或进入Bob端的光脉冲;
控制器(16),其与相位调制器(13)耦合,用于给相位调制器(13)一个初始的门信号来激活相位调制器(13)调制脉冲;
光开关(12),其与相位调制器(13)相连;
反射镜(14),其与光开关(12)相连,用于反射通过相位调制器(13)从发射密钥编码站来的辐射脉冲。
2.如权利要求1所述的量子通讯保密系统,其特征在于:所述的看门狗探测器(21)为升频单光子探测器。
3.如权利要求2所述的量子通讯保密系统,其特征在于:所述的单光子探测器(15)为Si-APD、Ge-APD或InGaAs-APD。
4.一种采用权利要求1所述系统的量子通讯保密方法,其特征在于包括发射自校正方法、接收自校正方法和安全验证方法,其特征在于所述的发射自校正方法包括以下步骤:
①将激光衰减为弱相干光脉冲;
②对脉冲进行相位调制;
③对脉冲进行衰减至单量子态进行发射;
④独立选择平均光子数μ进行校正;
所述的接收自校正方法包括以下步骤:
①接收光脉冲量子码,并将光脉冲分成两个强度大小不同的光脉冲P1、P2分别进行反射;
②使两个光脉冲在反射过程中的相位差和光程差满足:
③根据两个光脉冲的相位特性进行干涉,并根据干涉结果决定光子所携带的信号,当两光脉冲有同样相移,则保留,测量结果为“0”,如出现π相位差,测量结果为“1”;
④根据测量结果建立随机秘密的序列0,1作为密码本;
⑤独立选择平均光子数μ进行校正;
所述的安全验证方法包括以下步骤:
①当Bob端和Alice端在建立量子密钥期间初始化弱脉冲交换时,看门狗探测器(21)统计从Bob端传到Alice端的脉冲数和离开Alice端到Bob端的脉冲数;
②将脉冲数与每个时间间隔内的平均光子数μ进行比较;
③如果脉冲数超过设定值,则断定有窃听者加入了额外脉冲。
5.如权利要求4所述的量子通讯保密方法,其特征在于:所述的发射自校正方法的步骤④具体如下:通过控制器(25)激活光子发射器(26),利用光开关(20)加以控制,建立光子发射器(25)和看门狗探测器(21)之间的光路,以独立Bob之外对看门狗探测器(21)进行校正。
6.如权利要求4所述的量子通讯保密方法,其特征在于:所述的接收自校正方法的步骤⑤具体如下:Bob通过光开关(12)将脉冲反射到反射镜(14),再经相位调制器(13)到达单光子探测器(15),单光子探测器(15)给控制器(16)发送一个含有单光子探测器(15)独自进行校正的信息的校正信号。
7.如权利要求4、5或6所述的量子通讯保密方法,其特征是所述的平均光子数μ=0.1。
本发明涉及通信领域中的量子保密通信的专用设备领域,具体地说是一种双向、稳定、安全的量子通讯保密的方法及其系统。
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