[发明专利]一种基于4粒子簇态的量子密钥分发方法

摘要

本发明公开了一种基于4粒子簇态的量子密钥分发方法，发送方Alice与接收方Bob分别获得相同的共享密钥，发送方Alice通过4粒子簇态与接收方Bob共享密钥，接收方Bob接收到4个簇态粒子后直接对粒子分组测量，克服了量子比特存储时间短的问题。当通信过程存在第三方窃听时，本发明提供的通信方法的比特不一致率为37.5％。同时，在窃听检测率达到Pd＝0.999999999时，本发明需要传输44比特的密钥比特作为检测序列，相比于BB84协议具有更高的通信效率。

主权项

1.一种量子密钥分发方法，发送方Alice将量子密钥分发给接收方Bob，其特征在于，所述的方法包括：步骤1、获得原始密钥串，发送方Alice将其制备的携带有单位密钥的多组4粒子簇态发送给接收方Bob；接收方Bob对其中一组4粒子簇态进行随机分对后再测量，获得随机分对及测量结果，若随机分对及测量结果与发送方Alice持有的4粒子簇态的固定分对及测量结果相同，发送方Alice与接收方Bob均获得一个单位密钥，所述的分对及测量结果包括分对信息以及测量结果；接收方Bob测量多组4粒子簇态后，发送方Alice持有由多个单位密钥组成的原始密钥串RA，接收方Bob获得由多个单位密钥组成的原始密钥串RB；步骤2、提取协商密钥，发送方Alice从原始密钥串RA随机提取多个元素作为协商密钥CA，接收方Bob从原始密钥串RB中提取与发送方Alice从原始密钥串RA提取的元素具有相同位置的元素作为接收方Bob的协商密钥CB，所述的协商密钥CA与协商密钥CB中元素数量相同，若协商密钥CB与协商密钥CA的不一致率小于阈值，则当前通信安全，进行步骤3，否则返回步骤1；步骤3、后处理，采用数据协商和保密增强分别对协商密钥CA与协商密钥CB进行后处理，使得协商密钥CA与协商密钥CB相同，发送方Alice与接收方Bob共享一串相同的量子密钥。