[发明专利]实用化三方量子通信方法及系统

权利要求书

1.一种实用化三方量子通信方法，其特征在于：设4个量子密钥分配节点分别为Alice、Bob、Charlie和David，其中David为其他三个量子密钥分配节点通信的中心节点，包括以下步骤：

(1)三方分别制备量子态：Alice、Bob和Charlie三方分别通过线性光学元件独立和随机的制备Z基矢和X基矢的量子态，包括偏振编码量子态或相位路径—时间编码量子态；

(2)中心节点进行GHZ态测量：中心节点David对接收到的量子态用GHZ态分析仪进行GHZ态的投影测量，对于3粒子的GHZ态一共有八个，而基于线性光学元件能够识别其中的两个，对于偏振编码能够识别GHZ态为其中|H>对应的是水平偏振的量子态，而|V>对应的是垂直偏振的量子态，对于相位时间编码能识别GHZ态为其中|T₁>为第一个时间脉冲的量子态，而|T₂>为第二个时间脉冲的量子态；

(3)Alice、Bob和Charlie提取密钥：David通过公开信道公布GHZ态投影测量结果，Alice、Bob和Charlie通过已认证的经典信道进行后处理，通过基矢比对、纠错和隐私放大形成最终的无条件安全的密钥。

2.根据权利要求1所述的实用化三方量子通信方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，X基矢下测量的数据满足关系：

X_A⊕X_B⊕X_C＝0mod2对应GHZ态

X_A⊕X_B⊕X_C＝1mod2对应GHZ态

其中，X_A、X_B、X_C分别为Alice、Bob和Charlie在X基矢下测量的数据。

3.根据权利要求1所述的实用化三方量子通信方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，Z基矢下测量的数据满足关系：

Z_A＝Z_B＝Z_C，

其中，Z_A、Z_B、Z_C分别为Alice、Bob和Charlie在Z基矢下测量的数据。

4.一种实用化三方量子通信系统，其特征在于：包括第一量子单元、第二量子单元、第三量子单元和第四量子单元，所述的第一量子单元包括第一脉冲光源和第一偏振时间编码模块，第一偏振时间编码模块的输入端与第一脉冲光源连接，所述的第二量子单元包括第二脉冲光源和第二偏振时间编码模块，第二偏振时间编码模块的输入端与第二脉冲光源连接，所述的第三量子单元包括第三脉冲光源和第三偏振时间编码模块，第三偏振时间编码模块的输入端与第三脉冲光源连接，第一偏振时间编码模块的输出端、第二偏振时间编码模块的输出端、第三偏振时间编码模块的输出端分别通过至少一条量子信道与第四量子单元连接，所述的第四量子单元具有六个单光子探测器。