[发明专利]基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法

权利要求书

1.一种基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，用于使Alice与Bob均获得共享密钥，其特征在于，按照以下步骤执行：

步骤1、Alice和Bob利用各自的奇相干光源分别制备相干光脉冲；

步骤2、Alice和Bob利用各自的空间光调制器分别对步骤1中各自制备的相干光脉冲进行轨道角动量编码；

所述的轨道角动量编码的规则为随机选择B₁基或B₂基对相干光脉冲中光子的轨道角动量值进行编码，其中B₁＝{|l>,|-l>}，l为随机整数；

当选择B₁基中的|l>或|-l>进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“0”或“1”；当选择B₂基中的或进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“0”或“1”；

步骤3、Alice和Bob分别将步骤2中编码后的光子脉冲发送至各自的强度调制器中进行随机调制，调制后的光子脉冲为真空态、诱骗态或信号态；

步骤4、Alice和Bob分别将各自调制后的光子脉冲发送到Charlie端他们各自对应的量子存储器中进行量子态存储；

步骤5、Charlie同时读取两个量子存储器中的量子态后，对两个量子态执行贝尔态测量，并公布测量结果；

步骤6、Alice和Bob判断所述的测量结果，当测量结果为成功时，Alice和Bob执行对基选择判断双方在步骤2中轨道角动量编码时是否均选择了B₁基或B₂基：

当Alice和Bob均选择了B₁基时，Alice和Bob中的任一方将步骤2中进行轨道角动量编码时对应的比特信息进行翻转得到原始密钥，另外一方直接将步骤2中进行轨道角动量编码时对应的比特信息作为原始密钥，从而Alice与Bob均得到数据相同的原始密钥；

步骤7、Alice和Bob对所述的原始密钥进行纠错和保密性放大处理，Alice与Bob均获得共享密钥。

2.如权利要求1所述的基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，其特征在于，所述的步骤2中当选择B₁基中的|l>或B₂基中的进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“0”；当选择B₁基中|-l〉或B₂基中进行轨道角动量编码时，对应的比特信息为“1”。

3.如权利要求1所述的基于奇相干光源和量子存储的轨道角动量密钥分配方法，其特征在于，所述的步骤6中当Alice和Bob均选择了B₂基时，Alice与Bob中的任一方将步骤2中进行轨道角动量编码时对应的比特信息进行翻转得到检测密钥，另外一方直接将步骤2中进行轨道角动量编码时对应的比特信息作为检测密钥，从而Alice与Bob得到数据相同的检测密钥。