[发明专利]量子密钥分配

说明书

本公开涉及通信，并且更具体地涉及在通信中使用的量子密钥分配。

可以在两个或更多设备，诸如固定和/或移动通信设备、诸如基站的接入点设备、服务器、机器类型的设备等，之间提供通信链路。通信可以在固定或无线连接上发生。

可能需要保护在通信设备之间的传输的安全。典型地依赖于在互联网或其它网络上的安全交易的应用的示例包含：银行业务、购物、电子邮件、企业通信、云计算等。此类通信可能对攻击是无防范的，以及安全问题已经越来越多地成为话题。在各种设备之间传送的敏感信息的量正在增加。此外，要求安全通信的新应用正在出现。因此，电信信道的安全性正变得越来越重要。

与通信链路相关联的诸如个人计算机、服务器和其它设备的设备在传统上主要是固定的以及通过电缆和/或光纤来连接。然而，通过无线接口通信的移动设备的数量正在增加。这可以增加对安全性的威胁。

用于保护数据的当前方法基于密码学方案，该密码学方案依赖于用于求解某些类数学问题的计算困难度。然而，随着计算机在求解问题中变得更加强大，需要相应地增加加密的复杂度。借助于量子密钥分配(QKD)的加密被认为是用于提供安全性的在数学上安全的方式，其中信任可以被放在物理定律上而不是增加的复杂度和计算能力。QKD基于使用光子检测器。这些光子检测器的效率依赖于所接收的光信号的波长。

注意的是，本文所讨论的问题不局限于任何特定的通信环境和装置，而是可以在针对基于QKD的通信提供安全的任何情景中发生。

本发明的实施例旨在解决以上问题中的一个或若干问题。

依照一个实施例，提供了一种方法，所述方法包括：生成用于携带依照量子密钥分配方案的编码信息的光信号，所述光信号具有波长，以及在传输所述光信号之前改变所述光信号的所述波长。

依照一个实施例，提供了一种方法，所述方法包括：接收载有依照量子密钥分配方案的编码信息的光信号，其中在传输所述光信号之前已经改变了所述光信号的波长，以及借助于在所改变的波长中操作的检测器装置来解码所述信息。

依照一个实施例，提供了一种装置，所述装置被配置为：生成用于携带依照量子密钥分配方案的编码信息的光信号，所述光信号具有波长，以及在传输所述光信号之前改变所述光信号的所述波长。

依照一个实施例，提供了一种装置，所述装置被配置为：接收载有依照量子密钥分配方案的编码信息的光信号，其中在传输所述光信号之前已经改变了所述光信号的波长，以及借助于在所改变的波长中操作的检测器装置来解码所述信息。

依照更多详细的实施例，可以缩短或加长所述波长。可以由二次或三次谐波产生或泵浦光束(pump-beam)辅助的上转换来提供所述改变。还可以通过穿过非线性晶体或堆叠的交叉偏振晶体来馈送所述光信号。还可以在传输之前对所改变的信号进行滤波和/或衰减。

所述量子密钥分配方案可以包括：基于微弱脉冲的量子密钥分配。在所述光信号中的光脉冲可以包括平均少于一个光子。

可以提供包括光源、2-3转换器和偏振旋转器组合器的基于集成的磷化铟的芯片或基于硅的芯片。

所述检测器装置可以包括：至少一个单光子检测器，所述至少一个单光子检测器被配置为在小于一个微米的波长中高效地操作。

还可以提供被布置为实现实施例的设备，诸如移动通信设备和/或基站节点。

还可以提供一种包括程序代码构件的计算机程序，所述计算机程序适应于执行本文中描述的方法。依照另外的实施例，提供了能够用于提供以上方法中的至少一个方法的装置和/或计算机程序产品，所述计算机程序产品可以被具体化在计算机可读介质上。

应当了解的是，可以将任何方面的任何特征与任何其它方面的任何其它特征进行组合。

现在参照以下示例和附图，仅通过示例，来更详细地描述实施例，在附图中：

图1示出了依照实施例的两个设备的示意图；

图2和图3示出了依照两个实施例的流程图；

图4和图5分别示出了例示光编码器和解码器的框图；以及

图6示出了控制装置的示例。