[发明专利]一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码装置及方法

权利要求书

1.一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：发送端和接收端均包括依次连接的基比对单元、参数估计单元、数据离散化单元、纠错单元和私钥密性放大单元；所述纠错单元分为编码端和译码端，在编码端，通过将纠错矩阵H与码字C相乘得到校验子SPC，并将校验子通过认证信道发送给译码端，在译码端，利用纠错矩阵H、校验子SPC以及接收到的信息y进行译码；其中，所述纠错矩阵H＝[H₁ H₂]，其中，矩阵H2的列重为1；迭代译码过程包括如下步骤：

步骤一、初始化：

其中：

L_ch，n表示初始概率对数比消息；

y_n表示多维协商的等效码字；

表示噪声方差；

表示初始化校验节点传递给变量节点的对数似然比；

表示初始化迭代中间参数；

m、n分别表示校验节点和变量节点序号；

步骤二、迭代更新度不为1的变量节点：

对于第i次迭代，依次对矩阵H₁的每列进行以下计算：

假设当前为第n列，M(n)表示H矩阵中第n列所有不为0的元素的行坐标的集合，对于

其中：

表示第i次迭代变量节点传递给校验节点的对数似然比；

表示第i次迭代校验节点传递给变量节点的对数似然比；

表示第i次迭代后验概率；

SPC_m表示第m个校验子；

表示第i次迭代中间参数；

步骤三、更新度为1的变量节点：

对于每个度为1的变量节点，n＝N₁+1，N₁+2，...N₁+N₂，row(n)表示H矩阵的第n列值为1的元素的行坐标，进行以下计算：

其中：

Lr_row(n)n表示度为1的变量节点传递给校验节点的对数似然比；

表示度为1的校验节点传递给变量节点的对数似然比；

表示迭代中间参数；

Lq_n表示度为1的后验概率；

步骤四、译码判决：

对于每个变量节点n＝1，2，...，N₁+N₂，判断Lq_n是否小于0：若否，则对应的码字为0；若是，则对应的码字为1。

2.根据权利要求1所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：对于正向协商方案，编码端在发送端，译码端在接收端；对于反向协商方案，编码端在接收端，译码端在发送端。

3.根据权利要求1所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：所述基比对单元用于传递测量基，完成数据筛选，并将筛选后的测量基相同的数据传递给参数估计单元

4.根据权利要求3所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：所述参数估计单元用于对约定好的一部分数据共享后进行参数估计，并将估计得到的信噪比和安全码率传递给纠错单元；同时将除参数估计外的剩余数据发送给数据离散化单元。

5.根据权利要求4所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：所述数据离散化单元用于将除参数估计外的剩余数据进行数据离散化后作为原始数据发送给纠错单元。

6.根据权利要求5所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：所述私钥密性放大单元用于将纠错单元得到的一致密钥通过安全码率进行压缩，得到安全密钥。

7.根据权利要求1所述的一种用于连续变量量子密钥分发的快速译码方法，其特征在于：在迭代过程中，如果不同列的非零元素的位置均不相同，则在每次迭代时对这些列并行执行步骤二的操作。