[發(fā)明專利]單光子三量子比特編碼的多方量子通信方法及系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510051029.7
• 申請(qǐng)日: 2015-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104660346A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏從俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江神州量子網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/70
• 分類號(hào): H04B10/70
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所 33235
• 代理人: 寧岡

1.一種單光子三量子比特編碼的多方量子通信方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1，Alice進(jìn)行第一自由度的編碼：Alice使用光學(xué)元件制備光脈沖，并將每個(gè)光脈沖隨機(jī)地進(jìn)行第一自由度的編碼，然后將進(jìn)行第一自由度編碼后的光脈沖發(fā)送給Bob；

S2，Bob進(jìn)行第二自由度的編碼：Bob使用光學(xué)元件對(duì)從Alice發(fā)送過(guò)來(lái)的每個(gè)光脈沖隨機(jī)地進(jìn)行第二自由度的編碼，然后將進(jìn)行第二自由度編碼后的光脈沖發(fā)送給Charlie；

S3，Charlie進(jìn)行第三自由度的編碼：Charlie使用光學(xué)元件對(duì)從Bob發(fā)送過(guò)來(lái)的每個(gè)光脈沖進(jìn)行第三自由度的編碼；

S4，Charlie進(jìn)行單光子的GHZ態(tài)測(cè)量：Charlie對(duì)三量子比特編碼后的單光子進(jìn)行完備且確定的GHZ態(tài)測(cè)量；

S5，Alice、Bob和Charlie生成密鑰：Charlie通過(guò)公開(kāi)信道公布GHZ態(tài)測(cè)量結(jié)果，Alice、Bob和Charlie通過(guò)已認(rèn)證的經(jīng)典信道進(jìn)行后處理，通過(guò)基矢比對(duì)、糾錯(cuò)和隱私放大形成最終的無(wú)條件安全的密鑰；

其中，Alice、Bob和Charlie是各通信參與方的代稱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信方法，其特征在于：所述的第一自由度為偏振自由度，所述的第二自由度為時(shí)間自由度，所述的第三自由度為空間自由度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信方法，其特征在于：所述的第一自由度為時(shí)間自由度，所述的第二自由度為偏振自由度，所述的第三自由度為空間自由度。

4.一種單光子三量子比特編碼的多方量子通信，其特征在于：包括光源、第一自由度編碼單元、第一量子信道、第二自由度編碼單元、第二量子信道、第三自由度編碼單元和單光子探測(cè)單元，所述的第三自由度編碼單元為具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端的空間編碼單元，所述的單光子探測(cè)單元包括第一偏振分束器、第二偏振分束器、第一單光子探測(cè)器、第二單光子探測(cè)器、第三單光子探測(cè)器、第四單光子探測(cè)器，所述的第一偏振分束器、第二偏振分束器分別具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的光源連接第一自由度編碼單元的一端，所述第一量子信道的兩端分別連接第一自由度編碼單元的另一端、第二自由度編碼單元的一端，所述第二量子信道的兩端分別連接第二自由度編碼單元的另一端、第三自由度編碼單元的輸入端，所述第三自由度編碼單元的第一輸出端連接第一偏振分束器的第一端口，第三自由度編碼單元的第二輸出端連接第二偏振分束器的第一端口，第一偏振分束器的第二端口連接第一單光子探測(cè)器，第一偏振分束器的第三端口連接第二單光子探測(cè)器，第二偏振分束器的第二端口連接第三單光子探測(cè)器，第二偏振分束器的第三端口連接第四單光子探測(cè)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信，其特征在于：所述的光源為由內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制斬波方法得到的光脈沖、經(jīng)衰減器衰減后的激光脈沖光源、經(jīng)衰減器衰減后的量子點(diǎn)單光子源或經(jīng)衰減器衰減后的預(yù)報(bào)單光子源。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信，其特征在于：所述的第一量子信道、第二量子信道為光纖、光波導(dǎo)或自由空間。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信，其特征在于：所述的第一自由度編碼單元為第一偏振編碼器，所述的第二自由度編碼單元為時(shí)間編碼器。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單光子三量子比特編碼的多方量子通信，其特征在于：所述的第一自由度編碼單元為時(shí)間編碼器，所述的第二自由度編碼單元為第一偏振編碼器。