[发明专利]面向安全性分析的量子密钥分发系统物理建模方法

摘要

本发明提供了一种面向安全性分析的量子密钥分发系统物理建模方法，针对量子密钥分发系统中的单光子源、量子信道和单光子探测器三个部分的物理器件进行建模，从而获得实际物理系统输出结果的仿真数据。在本发明设计的仿真系统中，量子密钥分发系统的物理器件的参数可配置，因此能够利用该仿真系统对不同的量子密钥分发系统的物理器件进行仿真。本发明设计的仿真系统由两个客户端软件组成，分别为Alice端和Bob端。两端均由物理器件仿真模块、数据生成模块和数据传输模块构成。量子密钥分发技术已经实现了商业化，本发明设计的仿真系统具有较强的实用价值，应用前景良好。

主权项

1.一种面向安全性分析的量子密钥分发系统物理建模方法，其特征在于，步骤为：/n第一步，构建面向安全性分析的量子密钥分发系统，构建面向安全性分析的量子密钥分发系统由发送方Alice端和接收方Bob端组成，Alice端和Bob端之间通过网络进行数据传输，Alice端和Bob端分别设置有集成物理器件仿真模块、数据生成模块、数据传输模块；其中Alice端的集成物理器件仿真模块由单光子源仿真子模块和量子态制备仿真子模块组成，Bob端的集成物理器件仿真模块由单光子探测器仿真子模块和量子信道仿真子模块组成；其中数据生成模块由随机数生成子模块和字节码生成子模块组成；/n第二步，Alice端输入量子密钥分发系统参数，参数包括信道损耗、Bob端损耗、探测器效率、信号态平均光子数、暗计数率、探测器时间窗口、系统误码率和探测器产生错误测量的概率；/n第三步，Alice端根据实际量子密钥分发系统配置参数生成单光子源的模拟数据，通过网络发送给Bob端；/n第四步，Bob端对不同的物理器件建立数学模型，根据配置的参数，计算出单光子源、量子信道以及单光子探测器的损耗和工作效率，生成筛选码的量子比特误码率，Bob端生成筛选码的量子比特误码率的具体步骤为：/n4.1 Bob端计算量子密钥分发系统总效率η＝η