[实用新型]一种量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种量子密钥分发系统，其特征在于，该系统包括：发送装置和接收装置；

所述发送装置和接收装置通过传输信道连接；

所述发送装置，用于向接收装置随机发送预先约定的三种量子态；还用于将所发送的各个量子态的测量基信息发送给接收装置；还用于根据所发送的各个量子态和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥；

其中，所述预先约定的三种量子态为从属于两组不同测量基的四种量子态中任意选择的三种量子态，并预先对所选择的三种量子态进行编码，且在所选择的三种量子态中，将属于同一组测量基的两个量子态所对应的编码作为原始密钥信息，将另一个量子态所对应的编码作为参数估计信息；

所述接收装置，用于随机使用两组测量基中的一组测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果；还用于将对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给接收装置，并根据测量结果和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述发送装置包括：第一控制器、激光器和调制器；

所述接收装置包括：单光子探测单元和第二控制器；

所述第一控制器的信号输出端与激光器连接；所述激光器的输出端与调制器连接；所述调制器的输出端通过传输信道与单光子探测单元连接；所述单光子探测单元的输出端与第二控制器连接；所述第一控制器的同步信号端与第二控制器的同步信号端连接；

所述第一控制器通过发送控制信号控制激光器输出单光子；还用于将调制器所发送的各个量子态的测量基信息发送给第二控制器；还用于根据调制器所发送的各个量子态和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥；

所述激光器用于根据控制信号向所述调制器输出单光子；

所述调制器用于将接收到的单光子随机调制成预先约定的三种量子态，并将调制后的量子态通过传输信道传输给单光子探测单元，并同时将所发送的量子态发送给第一控制器；

所述单光子探测单元随机使用两组测量基中的一组测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果，并将测量结果和对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给第二控制器；

所述第二控制器，用于将对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给第一控制器，还用于根据测量结果和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述发送装置包括：第一控制器、第一激光器、第二激光器、第三激光器和调制器；

所述接收装置包括：单光子探测单元和第二控制器；

所述第一控制器的信号输出端分别与第一激光器、第二激光器和第三激光器连接；所述第一激光器、第二激光器和第三激光器的输出端均与调制器连接；所述调制器的输出端通过传输信道与单光子探测单元连接；所述单光子探测单元的输出端与第二控制器连接；所述第一控制器的同步信号端与第二控制器的同步信号端连接；

所述第一控制器通过发送控制信号控制第一激光器、第二激光器或第三激光器输出具有确定量子态的单光子；还用于将调制器所发送的各个量子态的测量基信息发送给第二控制器；还用于根据调制器所发送的各个量子态和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥；

所述第一激光器、第二激光器和第三激光器分别根据控制信号向所述调制器输出具有确定的第一量子态、第二量子态和第三量子态的单光子；其中，所述第一量子态、第二量子态和第三量子态为预先约定的三种量子态；

所述调制器用于从所接收到的三种量子态中随机选择一种量子态，并将所选择的量子态通过传输信道传输给单光子探测单元，并同时将所发送的量子态发送给第一控制器；

所述单光子探测单元随机使用两组测量基中的一组测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果，并将测量结果和对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给第二控制器；

所述第二控制器，用于将对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给第一控制器，还用于根据测量结果和接收到的测量基信息进行参数估计，得到误码率；当误码率不大于预设阈值时，进行纠错并进行隐私放大，得到密钥。