[发明专利]基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法

权利要求书

1.一种基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法，包括如下步骤：

S1.终端和n个远程用户均接入共同的光纤信道；

S2.距离终端最远的远程用户，自行制备调制好的非正交态，并将非正交态发送给距离自己最近的远程用户；

S3.接收状态的远程用户接收数据信号，自行制备调制好的非正交态，并将非正交态注入到接收的数据信号中，并将注入后的数据信号再次发送给距离自己最近的、未注入过非正交态的远程用户；

S4.重复步骤S3直至所有的远程用户均注入过非正交态，此时最后一个注入非正交态的远程用户将注入了自身调制好的非正交态后的数据信息发送给终端；

S5.终端对接收到的数据信息进行测量，从而得到测量结果；

S6.重复步骤S3～S5直至设定的次数，此时终端得到若干组连续相关的测量结果，所有远程用户得到若干组连续相关的注入数据；

S7.终端公开步骤S6得到的测量结果中的任意一部分相关数据，同时各个远程用户公开与终端公开的任意一部分相关数据所对应的自身的注入数据，从而确定各个远程用户到终端之间的量子信道的透射率；

S8.对于任意一个远程用户j，终端公开测量结果中任意一部分未公开过的相关数据，同时要求除该远程用户j外的所有剩余远程用户均公开各自注入数据中的对应部分；

S9.终端对测量结果进行重新计算，得到最终的测量结果，此时该远程用户j 到终端的点对点连续变量量子密钥分发链路建立完成；

S10.根据步骤S9重新计算的测量结果，计算该远程用户j到终端的点对点连续变量量子密钥分发链路的安全密钥率；

S11.重复步骤S8～S10，直至所有远程用户均与终端建立了点对点连续变量量子密钥分发链路，且得到了对应的点对点连续变量量子密钥分发链路的安全密钥率；

S12.选择步骤S11得到的所有安全密钥率中最小的安全密钥率作为密钥共享方案的最终安全密钥率；

S13.终端对步骤S12得到的最终安全密钥率进行判定，从而完成终端与每个远程用户共享不同的密钥；

S14.终端制备新的密钥，并将密钥与目标信息加密后，将加密后的目标信息公开给所有的远程用户，从而完成目标信息在所有远程用户之间的共享。

2.根据权利要求1所述的基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法，其特征在于所述的非正交态，非正交态的个数为4。

3.根据权利要求2所述的基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法，其特征在于步骤S5所述的终端对接收到的数据信息进行测量，从而得到测量结果，具体为终端接收到的数据信息为并通过外差检测器测量接收到的数据信息的振幅和相空间的正交分量，从而得到测量结果(x_d,p_d)；其中T_j为第j个远程用户到终端的信道透射率，|x_j+ip_j为第j个远程用户自行制备调制好的非正交态。

4.根据权利要求3所述的基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法，其特征在于步骤S9所述的终端对测量结果进行重新计算，得到最终的测量结果，具体为终端采用如下算式进行重新计算并得到最终的测量结果：

式中(x_d,p_d)为步骤S5得到的测量结果；为重新计算后的最终的测量结果；T_h为第h个远程用户到终端的信道透射率；|x_h+ip_h为第h个远程用户自行制备调制好的非正交态。

5.根据权利要求4所述的基于离散调制非正交态的量子密钥共享方法，其特征在于步骤S13所述的终端对步骤S12得到的最终安全密钥率进行判定，从而完成终端与每个远程用户共享不同的密钥，具体为采用如下规则进行判定：

若最终安全密钥率R_x为正数，则终端采用测量结果中未公开的数据，与每个远程用户共享不同的密钥；

若最终安全密钥率R_x为0或负数，则当前链路无法进行量子密钥共享。