[发明专利]一种基于无消相干子空间的可容错半量子密钥分发方法

权利要求书

1.一种基于无消相干子空间的可容错半量子密钥分发方法，使发送方Alice与接收方Bob均获得一串共享密钥，单位为比特，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、发送方Alice与接收方Bob分别获得原始密钥串R_A和原始密钥串R_B，包括：

步骤11，发送方Alice制备多个逻辑量子态，并存有每个逻辑量子态对应的测量基，发送方Alice将由这多个逻辑量子态组成的第一逻辑量子态序列发送给接收方Bob；

所述的步骤11中发送方Alice制备多个逻辑量子态，并存有每个逻辑量子态对应的测量基，包括：

发送方Alice制备N个逻辑量子态，N为大于1的整数，每个逻辑量子态为集合{|0_dp,|1_dp,|+_dp,|-_dp}中的任一元素，发送方Alice存有每个逻辑量子态对应的测量基，所述的测量基包括X_dp基或Z_dp基；

步骤12，接收方Bob接收到所述第一逻辑量子态序列后，对所述第一逻辑量子态序列中每个逻辑量子态进行随机测量，将所有随机测量后的逻辑量子态进行随机重新排序，获得第二逻辑量子态序列，接收方Bob将所述第二逻辑量子态序列发给发送方Alice；

所述的步骤12中接收方Bob对第一逻辑量子态序列中每个逻辑量子态进行随机测量时，所述的随机测量包括在Z_dp基方向上的测量或不作处理；

步骤13、发送方Alice接收到第二逻辑量子态序列后进行逻辑量子态的测量基的比对操作，包括：

对于所述第二逻辑量子态序列中任一个逻辑量子态，若发送方Alice存有的该逻辑量子态所处的测量基与接收方Bob进行随机测量时使用的测量基相同，则发送方Alice与接收方Bob均获得一个相同的单位密钥，单位为比特；

步骤14、重复步骤13直至对第二逻辑量子态序列中所有逻辑量子态的测量基进行比对后，发送方Alice获得原始密钥串R_A，接收方Bob获得原始密钥串R_B；

步骤2、发送方Alice从原始密钥串R_A中随机选择多个比特作为测试比特C_A，接收方Bob从原始密钥串R_B中选择与发送方Alice选取的测试比特C_A具有相同位置的比特作为测试比特C_B，所述的测试比特C_A与测试比特C_B中比特数相同，若测试比特C_B与测试比特C_A的不一致率小于阈值，则当前通信安全，执行步骤3，否则返回步骤11；

步骤3、发送方Alice从原始密钥串R_A筛除测试比特C_A后，获得共享密钥，接收方Bob从原始密钥串R_B筛除测试比特C_B后，获得共享密钥。

2.如权利要求1所述的基于无消相干子空间的可容错半量子密钥分发方法，其特征在于，所述的步骤13中，若发送方Alice存有的该逻辑量子态所处的测量基与接收方Bob进行随机测量时使用的测量基相同，则发送方Alice与接收方Bob均获得一个相同的单位密钥，包括：

若接收方Bob对该逻辑量子态进行了Z_dp基方向上的测量操作，且发送方Alice存有的该逻辑量子态的测量基为Z_dp基，则发送方Alice与接收方Bob分别获得一个相同的单位密钥，执行步骤14，否则丢弃该逻辑量子态，执行步骤14。

3.如权利要求2所述的基于无消相干子空间的可容错半量子密钥分发方法，其特征在于，所述的方法还包括：

在所述步骤13之前，发送方Alice接收到第二逻辑量子态序列后，利用发送方Alice存有的逻辑量子态的测量基，对第二逻辑量子态序列中不作处理的逻辑量子态进行测量，根据测量结果的错误率判断信道的安全性，若测量结果的错误率低于阈值，则当前信道安全，执行步骤13，否则当前信道不安全，返回步骤11。