[发明专利]基于基编码的连续变量量子密钥分发方法及系统

权利要求书

1.一种基于基编码的连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，包括：

步骤1：发送端生成高斯分布的连续变量真随机数，作为原始编码信息；接收端生成二进制真随机数作为原始密钥信息；

步骤2：发送端进行相干态制备，并根据高斯分布的连续变量真随机数对相干态进行编码；

步骤3：将完成编码的相干态信号通过量子信道传输给接收端，接收端根据二进制真随机数利用量子平衡零差检测器随机测量相干态的X或P正则分量；

步骤4：接收端随机选择一部分位置公开检测结果及所采用的测量基供发送端进行基比对，获得对应的相关联的连续数据，并利用连续数据进行参数评估，并根据评估结果计算基于基编码情况下合法方的互信息量及泄露的信息量，同时判断密钥率是否大于零，在密钥率小于等于零时返回步骤1；

步骤5：接收端公布剩余位置的检测结果，发送端根据剩余位置的检测结果判断接收端采用的测量基，即判断测量了X正则分量还是P正则分量，接收端与发送端将对应的基信息作为各自的密钥；

步骤6：通过经典信道，发送端和接收端两方对产生的数据进行协商，得到一致的比特串，根据参数评估得到参数计算压缩因子，对得到的比特串进行保密增强操作，最终得到一串共享的安全密钥；

所述参数评估包括：评估此次通信过程中的信道过噪声、透过率及调制方差，评估泄露的信息量和合法方的互信息量。

2.根据权利要求1所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，所述发送端和所述接收端将对应的基信息作为各自的密钥。

3.根据权利要求1所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，所述步骤1采用真随机数发生器产生所述高斯分布的连续变量真随机数；所述步骤2通过强度和相位调制器对相干态进行编码操作。

4.根据权利要求1所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，所述步骤3的利用量子平衡零差检测器随机测量相干态的X或P正则分量包括根据二进制真随机数值选择不同测量基，测量相干态的X正则分量或者P正则分量。

5.一种基于基编码的连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，包括：

真随机数生成模块：在发送端生成高斯分布的连续变量真随机数，作为原始编码信息；在接收端生成二进制真随机数作为原始密钥信息；

相干态编码模块：在发送端进行相干态制备，并根据高斯分布的连续变量真随机数对相干态进行编码；

信号传递检测模块：将完成编码的相干态信号通过量子信道传输给接收端，接收端根据二进制真随机数利用量子平衡零差检测器随机测量相干态的X或P正则分量；

参数评估模块：接收端随机选择一部分位置公开检测结果及所采用的测量基供发送端进行基比对，获得对应的相关联的连续数据，并利用连续数据进行参数评估，并根据评估结果计算基于基编码情况下合法方的互信息量及泄露的信息量，同时判断密钥率是否大于零；

信息解码模块：在接收端公布剩余位置的检测结果，发送端根据剩余位置的检测结果判断接收端采用的测量基，即判断测量了X正则分量还是P正则分量，接收端与发送端将对应的基信息作为各自的密钥；

保密增强模块：通过经典信道，在发送端和接收端两方对产生的数据进行协商，得到一致的比特串，根据参数评估得到参数计算压缩因子，对得到的比特串进行保密增强操作，最终得到一串共享的安全密钥；

所述参数评估包括：评估此次通信过程中的信道过噪声、透过率及调制方差，评估泄露的信息量和合法方的互信息量。

6.根据权利要求5所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述发送端和所述接收端将对应的基信息作为各自的密钥。

7.根据权利要求5所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述真随机数生成模块采用真随机数发生器产生所述高斯分布的连续变量真随机数；所述相干态编码模块通过强度和相位调制器对相干态进行编码操作。

8.根据权利要求5所述的基于基编码的连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述信号传递检测模块的利用量子平衡零差检测器随机测量相干态的X或P正则分量包括根据二进制真随机数值选择不同测量基，测量相干态的X正则分量或者P正则分量。