[發(fā)明專利]基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911201233.7
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN111030751B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛宇波;鄒子康;周瀾;鐘偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/079
• 分類號(hào): H04B10/079;H04B10/70;H04L9/08
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備發(fā)送用戶和接收用戶的量子態(tài)；

對(duì)所述發(fā)送用戶和接收用戶的量子態(tài)進(jìn)行超糾纏貝爾態(tài)測(cè)量，獲取錯(cuò)誤比特率；

根據(jù)所述錯(cuò)誤比特率和誤碼率門限判斷是否存在竊聽，若不存在，則對(duì)所述發(fā)送用戶的量子態(tài)進(jìn)行編碼；

對(duì)所述編碼后的量子態(tài)進(jìn)行安全檢測(cè)，判斷所述編碼后的量子是否存在竊聽，若不存在則由接收用戶獲取發(fā)送用戶的編碼；

所述發(fā)送用戶的量子態(tài)包括糾纏態(tài)和單光子態(tài)；所述接收用戶的量子態(tài)包括單光子態(tài)；

所述單光子態(tài)的表達(dá)式如下所示：

其中，ζ表示單光子態(tài)，P表示極化自由度，F(xiàn)表示第一縱向動(dòng)量自由度，S表示第二縱向動(dòng)量自由度；

所述糾纏態(tài)的表達(dá)式如下所示：

其中，H、V分別表示光子的水平和垂直偏振；l和r分別表示光子處于平面左邊和右邊；I和E分別表示光子處于平面內(nèi)圈和外圈；下標(biāo)1表示被編碼的光子，下標(biāo)2表示進(jìn)行貝爾態(tài)測(cè)量的光子。

2.根據(jù)其權(quán)利要求1所示的一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，所述量子態(tài)的自由度為3。

3.根據(jù)其權(quán)利要求1所示的一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，所述超糾纏貝爾態(tài)的表達(dá)式如下：

其中，P表示極化自由度，F(xiàn)表示第一縱向動(dòng)量自由度，S表示第二縱向動(dòng)量自由度；H和V分別表示光子的水平和垂直偏振；l和r分別表示光子處于平面左邊和右邊；I和E分別表示光子處于平面內(nèi)圈和外圈，表示兩個(gè)光子不同的貝爾態(tài)，表示兩個(gè)光子相同的貝爾態(tài)。

4.根據(jù)其權(quán)利要求1所示的一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，所述極化自由度包括：

其中，P表示極化自由度，H表示光子的水平偏振狀態(tài)，V表示光子的垂直偏振狀態(tài)。

5.根據(jù)其權(quán)利要求1所示的一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，所述第一縱向動(dòng)量自由度包括：

其中，F(xiàn)表示第一縱向動(dòng)量自由度，l表示光子處于平面左邊的狀態(tài)，r表示光子處于平面右邊的狀態(tài)。

6.根據(jù)其權(quán)利要求1所示的一種基于多自由度的與測(cè)量設(shè)備無關(guān)的量子安全直接通信方法，其特征在于，所示表示第二縱向動(dòng)量自由度包括：

其中，S表示第二縱向動(dòng)量自由度，I表示光子處于平面內(nèi)圈的狀態(tài)，E表示光子處于平面外圈的狀態(tài)。