[發明專利]一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法

在審

• 申請號: 201810420901.4
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108599945A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 張一辰;鄭子勇;喻松;郭弘
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;H04B10/516
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法，其特征在于，包括：

步驟1：使用平衡零拍探測器測量真空態散粒噪聲源，直接制備高斯原始隨機數；

步驟2：估算原始數據中的真隨機數含量，用于決定隨機提取操作中需要去除的高斯原始隨機數低得比特位數，獲得兩組等長的高斯隨機數；

步驟3：評估所需高斯隨機數的數據精度，利用多個高斯隨機數合成所需數據精度高斯隨機數。

上述步驟按照順序依次進行。

2.根據權利要求1所述的一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：

步驟1a：本征光與真空態同時輸入50:50分束器的兩輸入端，分束器兩輸出端接入平衡零拍探測器，實現對真空態散粒噪聲的測量；

步驟1b：所探測的電信號經由模數轉換器轉為數字信號，所得原始數據服從高斯分布。

3.根據權利要求1所述的一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟：

步驟2a：通過獲取加本征光與不加本征光時所得的數據方差，分別記為測量數據方差和電噪聲方差，并用于計算原始高斯隨機數中真隨機數的比特長度。

步驟2b：將計算原始高斯隨機數中真隨機數的比特長度值向下取整為h，保留原始數據的非零比特位的前h比特，剔除剩余的比特，得到兩組不受經典電噪聲影響的安全的高斯隨機數。

4.根據權利要求1所述的一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法，其特征在于，所述步驟3包括如下步驟：

步驟3a：根據實際系統需求評估所需高斯隨機數的數據精度；

步驟3b：利用獨立的高斯隨機數相加仍為高斯隨機數的性質，將k個高斯隨機數分為一組，每個數分別乘以系數a₁，a₂，…，a_k后相加和，獲得所需精度的高斯隨機數。

5.根據權利要求1所述的一種適用于連續變量量子密鑰分發系統的高斯調制數據生成方法，其特征在于，所述步驟1a中所述的50:50耦合器可以是偏正分束器，亦可以是普通分束器；步驟2a中所得最小熵用于獲知安全的隨機比特位數下界，利用實時估算的可提取真隨機數比率進行隨即提取，保證了系統的安全性；步驟2b中所指的兩組高斯隨機數的生成，可以在將原始高斯數據直接分為兩組等長的高斯隨機數后再進行高斯隨機提取，也可以在對原始高斯隨機數進行高斯隨機提取操作后均分為兩組等長的高斯隨機數。