[发明专利]基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统，包括量子密钥发送端、光纤信道和量子密钥接收端；量子密钥发送端产生脉冲激光，进行随机相位调制和信号衰减后得到调制好的量子信号；光纤信道将量子信号发送至量子密钥接收端；量子密钥接收端将接收到的信号进行正交分量X和正交分量P的随机选择，提取本振光用于时钟同步，然后进行平衡零差探测得到结果，并进行后处理。本发明还公开了所述基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统的方法。本发明将离散量子变量量子密钥分发的差分相移方法应用到了连续变量量子变量量子密钥分发中，使得该量子密钥分发过程中可靠性高、性能较好且成本低廉、实施方便。

技术领域

本发明具体涉及一种基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统及方法。

背景技术

目前通信在我国的发展非常迅速，在生产生活中离不开大量的通信系统；而采用传统的通信方式，容易被外界窃取信息，无法满足保护个人隐私、商业机密和技术秘密等涉密需求。因此，信息安全在当前的社会发展中日趋重要。

量子密钥分发的一个最重要的，也是最独特的性质是：如果有第三方试图窃听密码，则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理：任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码，必须用某种方式测量它，而这些测量就会带来可察觉的异常。通过量子叠加态或量子纠缠态来传输信息，通信系统便可以检测是否存在窃听。量子通信及其保密性受到社会各界的广泛关注。量子密钥分发在目前的通信方式中安全性最好。

连续变量量子密钥分发作为量子密码通信的一种重要的实现方式，具有密钥生成率高、实现成本低、部署方便等优点。尤其是其具有能够与现有光网络进行融合的能力，可以保证传输的量子信号不被经典光信号破坏。

但是，连续变量量子密钥分发技术的安全性，受到一种叫截取-重发攻击的策略的极大挑战；这无疑限制了QKD系统的密钥生成率和安全传输的距离。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统，该系统能够将量子密钥发送端将调制好的量子信号通过光纤信道发送至量子密钥接收端；量子密钥接收端将接收到的量子信号进行随机选择，提取本振光用于时钟同步，同时采用两个延迟干涉仪接收信号进行平衡零差探测，检测信号并进行处理；而且能够安全高效地传输数据。

本发明的目的之二在于提供一种所述基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统的方法。

本发明提供的这种基于差分相移的连续变量量子密钥分发系统，包括量子密钥发送端、光纤信道和量子密钥接收端；量子密钥发送端连接光纤信道，光纤信道连接量子密钥接收端；量子密钥发送端产生脉冲激光，并将脉冲激光进行随机相位调制，同时进行信号衰减，得到调制好的量子信号；光纤信道将量子密钥发送端调制好的量子信号发送至量子密钥接收端；量子密钥接收端将接收到的量子信号进行正交分量X和正交分量P的随机选择，提取本振光用于时钟同步，然后进行平衡零差探测得到结果，同时量子密钥接收端将输出信号进行后处理。