[发明专利]电光双载波自由空间量子加密通信方法

权利要求书

1.一种电光双载波自由空间量子加密通信方法，由无线通信系统执行，通过自由空间光学信道与固定接入站分发存储量子密钥，同时将量子加密的明文信息通过无线电通信链路传输，与固定接入站所处量子密钥自洽域内任意设备开通的量子保密通信业务，所述无线通信系统和固定接入站通过自由空间光学信道连接，量子密钥分发模块一经连接即开始量子密钥分发、协商纠错和信息后处理，生成的有效密钥按序充入量子密钥池。

2.根据权利要求1所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，所述方法具体包括：

步骤一、自由空间量子密钥分发充存，即无线通信系统中的量子密钥分发模块搜寻跟瞄视距范围内的固定接入站，建立自由空间光学信道连接后即实施双工双向量子密钥分发并将有效密钥自动存入量子密钥池中；

步骤二、无线电量子保密通信，无线电通信模块按序调用量子密钥池内的有效量子密钥，并通过无线接入站点与同一量子密钥自洽域内的所有设备开展单次保密通信业务。

3.根据权利要求1或2所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，所述通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求，所述通信双方通过协商交互和信息后处理可提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列。

4.根据权利要求1或2所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，所述量子密钥分发协议包括但不限于BB84协议、E91协议、BBM92协议、高维量子密钥分发协议、时间-能量纠缠协议、TF协议、连续变量量子密钥分发协议；

所述信息载体包括但不限于光量子、自旋电子；

所述量子信道包括但不限于光纤、电缆、自由空间；

所述编码自由度包括但不限于偏振、时间比特、相位、频率、模场、自旋方向。

5.根据权利要求1或2所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，

所述量子密钥池通过物理方法构成或通过逻辑方法构成；

所述量子密钥池内的量子密钥需标记以位置信息和序号信息；

所述量子密钥池不设人机接口，只接受无线电通信模块调用，任何拆卸系统、读取密钥的操作都将引起量子密钥池的清零操作甚至是自毁操作；

所述量子密钥池充存同设备充电同步进行，通过光纤接口、自由空间接口、电学接口具体实施。

6.根据权利要求1或2所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，所述无线电通信模块在实时分发量子密钥不足时从量子密钥池中按序取用量子密钥，同时检测监测量子密钥池余量在密钥不足时提醒用户并切换至非量子保密模式，连接到最近的固定接入站，并与固定接入站所处量子密钥自洽域内各设备进行量子保密通信。

7.根据权利要求1或2所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，各设备之间由固网光缆/自由空间量子密钥分发系统连接、或暂未连接但已向量子密钥池内自动充存了足够的量子密钥，不限定量子密钥交换模式、不限定量子密钥交换速率、不限定量子密钥自洽域设备类型和连接方式、不限定量子密钥池存储时间。

8.根据权利要求5所述的电光双载波自由空间量子加密通信方法，其特征在于，所述物理方法构成即为直接存储量子态，所述逻辑方法构成即为大容量内存，所述位置信息即固定接入站身份标记，所述序号信息即全网通用。