一种基于拉曼光纤放大的连续变量量子密钥分发的本振光放大方法

    公开(公告)号:CN109756330A

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201910066225.X

    申请日:2019-01-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于拉曼光纤放大的连续变量量子密钥分发的本振光放大方法,用于完成对本振光的放大。包括以下步骤,步骤1:根据连续变量量子密钥分发系统发送端输出的本振光选择泵浦光的偏振类型,波长及功率;步骤2:将发送端输出的本振光和信号光与泵浦光耦合进信道,调节泵浦光使其与本振光偏振态相同,经过光纤传输进行对本振光的分布式拉曼放大;步骤3:在信道输出端使用光滤波器将本振光和信号光从泵浦光中分离出来并输入到连续变量量子密钥分发系统的接收端。本发明通过使用拉曼放大器在信道中放大本振光,实现了只放大本振光而不影响信号光的目的,增加了连续变量量子密钥分发长距离传输的灵敏度。

    一种用于连续变量量子密钥分发系统中的基于极化码的分层数据协调方法

    公开(公告)号:CN109586850A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201910066357.2

    申请日:2019-01-24

    Abstract: 本发明涉及一种用于连续变量量子密钥分发系统中的基于极化码的分层数据协调方法。该方法的具体实现步骤如下,步骤1:合法通信双方持有具有互相关性的连续变量,将发送方(反向协调下为接收方)的数据进行分层量化,得到多级二进制数据;步骤2:将步骤1得到的多级二进制数据中所含信息量较少的几级公开,对未公开的数据进行极化码逆编码,并公开休眠比特位置及对应数据;步骤3:接收方(反向协调下为发送方)利用公开的二进制数据以及休眠比特信息对所持有的连续变量进行极化码的多级间译码。本方法的编解码复杂度低,纠错性能好,应用本方法能够获得较高的协调效率,从而提高连续变量量子密钥分发系统的安全码率。

    一种用于连续变量量子密钥分发系统中的多码字并行译码方法

    公开(公告)号:CN108712232A

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201810420123.9

    申请日:2018-05-04

    CPC classification number: H04L1/004 H04L1/005 H04L9/0852 H04L9/0858

    Abstract: 本发明提供一种用于连续变量量子密钥分发系统中的多码字并行译码方法。它是一种适用于高速实时系统的多码字并行译码方法。其实现步骤如下,步骤1:根据连续变量量子密钥分发后处理纠错码的码长和实现平台的设备参数,计算得出可以并行译码的码字数量;步骤2:协商双方对所有原始数据重新排列,将每个码字对应数据组合后组成新的序列;步骤3:根据重新排列后的数据,相应改变译码迭代顺序,在实现平台上对多个码字进行并行译码。本发明中的方法可以大大降低译码过程中消息更新的延时,从而提高纠错码的译码速度,对连续变量量子密钥分发系统的高速实时处理具有重要的意义。

    一种适用于连续变量量子密钥分发系统的高斯调制数据生成方法

    公开(公告)号:CN108599945A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810420901.4

    申请日:2018-05-04

    Abstract: 本发明提供一种适用于连续变量量子密钥分发系统的高斯调制数据生成方法,产生可直接用于高斯调制的高斯随机数。其实现步骤如下,步骤1:使用平衡零拍探测器测量真空态散粒噪声源,直接制备高斯原始随机数;步骤2:估算原始数据中的真随机数含量,用于决定随机提取操作中需要去除的高斯原始随机数低得比特位数,获得两组等长的高斯随机数;步骤3:评估所需高斯随机数的数据精度,利用多个高斯随机数合成所需数据精度高斯随机数。本发明可直接产生量子高斯随机数,用于连续变量量子密钥分发系统中实现高效高斯调制。

    一种适用于量子密钥分法系统中的相位同步采样方法

    公开(公告)号:CN108337086A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810106171.0

    申请日:2018-02-02

    Abstract: 本发明提出一种适用于量子密钥分发系统中的相位同步采样方法。所述方法中发送端信号进行量子态制备后经量子信道传输到接收端,接收端对量子信号进行探测,并对探测到的信号进行数据采集;接收端的控制模块会对采样得到的数据进行一定的处理,计算得出当前实际采样时刻与最佳采样时刻之间的相位差,并将结果经过经典信道传回发送端;发送端根据反馈回来的结果对数模转换模块的采样时钟进行相应的延时,从而达到接收端实际采样时刻与最佳采样时刻高精度对齐的目的。本发明可有效地实现接收端对最佳采样时刻进行精确的采样和提高系统码率,而且还可以降低接收端对硬件电路的要求,减小系统复杂度。

    一种用于随机数发生器中实现高速随机提取的方法

    公开(公告)号:CN108319448A

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201810106571.1

    申请日:2018-02-02

    Abstract: 本发明提供一种用于随机数发生器中实现高速随机提取的方法,用于实现高效、安全的随机数制备。其实现步骤如下,步骤1:根据监控数据所计算出的安全随机数含量;步骤2:检查随机提取设备的性能和资源情况,计算每次提取操作的最佳原始数据长度n,确定对应的Toeplitz矩阵大小,并构造对应的Toeplitz矩阵;步骤3:存储n长度原始数据,根据原始数据序列每一比特的值决定Toeplitz矩阵各列之间的运算规则;步骤4:当原始数据产生速率与随机提取速率不匹配时,调用若干个模块并行运行步骤3。本发明通过改变矩阵运算规则,实现了一种用于随机数发生器中的随机提取方法,满足加密应用中对实时高速安全的随机数产生的要求。

    一种用于离散调制连续变量量子密钥分发中的后处理方法

    公开(公告)号:CN108306733A

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201810420871.7

    申请日:2018-05-04

    Abstract: 本发明提供一种用于离散调制连续变量量子密钥分发中的后处理方法,该方法具体实现步骤如下:步骤1:双方根据离散调制连续变量量子密钥分发系统中量子探测的方式进行基选择,并将数据分为两部分,一部分用于参数估计,另外一部分用于密钥提取。步骤2:双方利用参数估计部分数据估计量子信道特征,包括信道传输率、过量噪声等值,并估计量子信道的信噪比和系统的安全码率。步骤3:双方利用密钥提取部分数据,根据离散调制系统的特点进行数据协调和私钥放大,最终使得双方共享一组无条件安全的密钥。本发明中的方法可以实现离散调制连续变量量子密钥分发中的后处理算法,使合法通信双方获得无条件安全的密钥。

    一种使用相位监控模块的源无关量子随机数发生器方案

    公开(公告)号:CN108279863A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810076747.3

    申请日:2018-01-26

    Abstract: 本发明提供一种使用相位监控模块的源无关量子随机数发生器方案,用于制备安全性与源无关的真随机数。其实现步骤如下,步骤1:相位监控模块对激光器输出光进行监控,获取相邻时刻相位差为Δθ;步骤2:上述输出光经监控设备之后接入耦合器,耦合器另一输入端悬空,耦合器输出光信号经过平衡零拍探测后由数据采集卡采集数据;步骤3:后一时刻探测结果与sinΔθ的乘值结合前一时刻探测结果估算最大熵计算可提取随机数含量与进行真随机数提取。本方案不同于以往测量可提取真随机数比率的方法,通过实时监控前后两个时刻的相位差,实时处理探测结果获得实时的可提取真随机数含量,并以此进行随机数提取,所得随机数的随机性与安全性与源无关。

    一种使用光开关的源无关量子随机数发生器方案

    公开(公告)号:CN108182051A

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201810076625.4

    申请日:2018-01-26

    Abstract: 本发明提供一种使用光开关的源无关量子随机数发生器方案,用于高效、可实时监控地实现系统安全性与源无关的真随机数制备。其实现步骤如下,步骤1:光开关交替将激光输出的光信号接入到光路1或光路2,其中一路接无源相移器,以此实现0和π/2的相位切换;步骤2:两光路接入50:50耦合器的两输入端,光开关切换时,实际仅有一端输入信号,另一端悬空,采用平衡零拍探测器检测耦合器输出信号,采集相应结果,一路用于计算最大熵,另一路结合已得最大熵估算可提取随机数比率并提取真随机数。本方案通过光开光和无源相移器实现0和π/2的相位切换,并由此估算原始数据中安全条件最小熵的下界,从而实现最终制备的随机数的安全性与源无关。

    一种连续变量量子密钥分发中信号光调制方差的动态调节方法

    公开(公告)号:CN107979464A

    公开(公告)日:2018-05-01

    申请号:CN201810076855.0

    申请日:2018-01-26

    Abstract: 本发明公开了一种连续变量量子密钥分发信号光调制方差的动态调节方法,用于根据信道参数实时选取信号光的最优调制方差。包括如下步骤:1.发送端根据系统参数选取信号光的初始调制方差;2.参数估计,获取实时信道参数;3.根据参数估计结果,实时调节调制方差。通过对信号光的调制方差实时动态调节,使系统的安全密钥率在不同信道参数条件下保持较高的水平。

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