一种源无关连续型量子随机数产生方法及装置

    公开(公告)号:CN107368282A

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201710418089.7

    申请日:2017-06-06

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G06F7/588

    Abstract: 本发明提出一种源无关连续型量子随机数产生方法及装置。该方法包括以下步骤:连续型物理随机源产生连续型光场;对连续型光场进行外差探测,同时测得光场的两个非对易力学量,即分量X(正则坐标)与分量P(正则动量);将两个力学量的连续型测量结果进行离散化,分别得到一个分量下的初始随机序列与另一个分量下的校验序列;根据校验序列计算连续型随机源的最大熵;通过熵不确定原理与最大熵的计算结果,获取初始随机序列的条件最小熵,并通过后处理得到完全随机的二进制真随机序列。本发明不需要提供额外随机数,且不依赖对于源的假设,可以有效提取物理随机源中“可信”的部分,生成量子随机数。

    一种基于本振光的连续变量量子密钥分发系统数据同步方法

    公开(公告)号:CN106789034B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201710033981.3

    申请日:2017-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于连续变量量子密钥分发本振光的数据同步方法,用于高效,快速地完成发送端与接收端之间的数据同步。不同于现有的在密钥数据中插入同步序列对信号光进行调制的方法,本发明通过对连续变量量子密钥分发系统中的本振光调制实现数据同步。包括以下步骤:步骤1发送端生成数据同步序列以及数据同步监测序列;步骤2接收端通过本振光进行同步序列的匹配,完成数据同步;步骤3接收端通过本振光进行同步监测。本发明通过在本振光上加载信息实现数据同步,克服了现有基于数据调制的数据同步方法中数据利用低,成功率有限的缺点,对噪声干扰的容忍度极高,提升了系统的可靠性与效率。

    一种用于连续变量量子密钥分发中的高精度参数估计及高后处理数据利用率方法

    公开(公告)号:CN106100835B

    公开(公告)日:2019-01-22

    申请号:CN201610567208.0

    申请日:2016-07-19

    Abstract: 本发明提供一种用于连续变量量子密钥分发中的高精度参数估计及高后处理数据利用率方法。该方法中第一组数据仅用来进行参数估计,从第二组开始的每一组数据将全部用来进行参数估计和数据协调,并根据数据协调中纠错的结果决定是否进行私钥放大。然后根据本组数据的纠错结果进行参数估计以用于下组数据的纠错。由于全部数据均用于参数估计,参数估计精度得到了有效提高,并且从第二组开始所有数据均用于提取密钥的过程,所以在长码长时后处理数据利用率可以接近100%。因此本发明所采用的方法可以有效提升参数估计精度及后处理数据利用率。

    一种连续变量量子密钥分发后处理零差探测相位补偿方法

    公开(公告)号:CN108540285A

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201810559088.9

    申请日:2018-06-01

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开一种连续变量量子密钥分发后处理零差探测相位补偿方法。本方法为:1)接收端Bob接收发送方Alice制备的量子态,并对通过零差探测所得到的数据按照设定比例进行分块,得到相位补偿数据与待补偿数据间隔分布的数据;2)Bob将相位补偿数据发送给Alice;3)Alice根据相邻两相位补偿数据与Alice在进行量子态制备时记录下来的对应发送数据,计算相邻两相位补偿数据的相位漂移;4)Alice根据相邻两相位补偿数据的相位漂移计算量子态制备时记录下来的该相邻两相位补偿数据所对应发送数据之间的待补偿数据D的相位漂移 5)Alice根据 对待补偿数据D进行相位旋转,得到相位补偿后的数据。

    一种用于连续变量量子密钥分发系统中的信噪比自适应数据协调方法

    公开(公告)号:CN106789035A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710033983.2

    申请日:2017-01-18

    CPC classification number: H04L9/0852

    Abstract: 本发明提供一种用于连续变量量子密钥分发系统中的信噪比自适应数据协调方法。其实现步骤如下,步骤1:利用参数估计步骤估计出数据的信噪比,根据此信噪比选择最优码率的校验矩阵;步骤2:根据最优码率校验矩阵的最佳信噪比工作点和数据的实际信噪比,计算需要加入的噪声的方差;步骤3:利用真随机数发生器产生服从上述高斯分布的噪声,然后将其加入到原始数据中;步骤4:利用纠错码进行编译码。本发明采用的方法可以灵活地调整经过实际量子信道传输的数据的信噪比,使调整后的数据信噪比等于校验矩阵的最佳信噪比。该方法可以用于在一定信噪比范围内保持较高的协调效率,从而提升系统的安全码率。

    一种适用于连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法

    公开(公告)号:CN106850057B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201710033766.3

    申请日:2017-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种适用于连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法,用于简化连续变量量子密钥分发系统中探测端的物理结构。包括如下步骤:1.偏振变化引入的本振光以及量子信号的损耗测量;2.使用本振光与信号光进行探测端的数据测量;3.根据偏振变化引入的本振光以及量子信号的损耗进行可信噪声模型修正。本发明通过参数监控以及数据处理的方式,简化了连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法的物理结构,提升了系统的稳定性与可靠性,降低了系统的成本。

    一种连续变量量子密钥分发后处理外差探测相位补偿方法

    公开(公告)号:CN108540284A

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201810559087.4

    申请日:2018-06-01

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开一种连续变量量子密钥分发后处理外差探测相位补偿方法。本方法为:1)接收端Bob接收发送方Alice制备的量子态,并对通过外差探测所得到的数据按照设定比例进行分块;2)Bob将相位补偿数据发送给Alice;3)Alice根据相邻两相位补偿数据与Alice在进行量子态制备时记录下来的对应发送数据,计算相邻两相位补偿数据的X分量的相位漂移、P分量的相位漂移;4)Alice根据相邻两相位补偿数据的相位漂移计算量子态制备时记录下来的对应发送数据之间的待补偿数据X分量的相位漂移 P分量的相位漂移θ;5)Alice根据θ对待补偿数据的X、P分量进行相位旋转,得到相位补偿后的数据。

    一种用于连续变量量子密钥分发中的长码私钥放大方法

    公开(公告)号:CN107645376A

    公开(公告)日:2018-01-30

    申请号:CN201610582823.9

    申请日:2016-07-22

    Abstract: 本发明提供一种用于连续变量量子密钥分发中的长码私钥放大方法。其实现步骤如下,步骤1:根据计算机的性能,计算最佳私钥放大长度和对应Toeplitz矩阵大小;步骤2:根据纠错后密钥长度和参数估计估计出的安全密钥长度,以及步骤1得出的计算机最佳私钥放大长度和Toeplitz矩阵大小,对纠错后的密钥和Toeplitz矩阵进行分块处理;步骤3:采用快速傅里叶变换与快速傅里叶逆变换的方法分别对步骤2分块以后的每块密钥和与之对应的Toeplitz矩阵之间的运算进行加速,然后将所有块的计算结果对应位相加即可得到最终的绝对安全的密钥。由于有限码长的限制,长距离时原始码长会非常大。本发明可以对长码进行私钥放大,可以有效利用计算和存储资源,提高效率。

    一种基于本振光的连续变量量子密钥分发系统数据同步方法

    公开(公告)号:CN106789034A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710033981.3

    申请日:2017-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于连续变量量子密钥分发本振光的数据同步方法,用于高效,快速地完成发送端与接收端之间的数据同步。不同于现有的在密钥数据中插入同步序列对信号光进行调制的方法,本发明通过对连续变量量子密钥分发系统中的本振光调制实现数据同步。包括以下步骤:步骤1发送端生成数据同步序列以及数据同步监测序列;步骤2接收端通过本振光进行同步序列的匹配,完成数据同步;步骤3接收端通过本振光进行同步监测。本发明通过在本振光上加载信息实现数据同步,克服了现有基于数据调制的数据同步方法中数据利用低,成功率有限的缺点,对噪声干扰的容忍度极高,提升了系统的可靠性与效率。

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