[发明专利]实用化三方量子通信方法及系统

摘要

本发明提出了一种实用化三方量子通信方法及系统，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，Alice、Bob和Charlie通过线性光学元件独立和随机地制备Z基矢和X基矢的量子态，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，David通过经典信道公布测量结果，Alice、Bob和Charlie通过已认证的经典信道进行经典的后处理，通过基矢比对、纠错和隐私放大形成最终的无条件安全密钥。本发明对所有探测器的攻击天然免疫，通过后选择GHZ态能够将多方量子通信的实际通信距离拓展到百公里量级，从而极大地推动了实际的多方量子通信方案的可行性和实用化。

主权项

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。