[发明专利]一种多用户测量设备无关量子密钥分发系统及方法

摘要

本发明公开了一种多用户测量设备无关量子密钥分发系统及方法，包括多个用户端和中间测量单元；多个用户端的激光器发出脉冲激光经过偏振调制器，随机加载水平，垂直，+45度和‑45度偏振光脉冲，经强度调制器后加入诱骗态成分，然后经过可调衰减器精密衰减为平均光子数小于1的弱相干激光脉冲。中间的测量单元对多个用户端经由量子信道传输的信号进行测量，根据所有用户的联合偏振量子态有不同的结果输出，中间的测量单元宣布测量结果，多个用户端根据测量结果在本地生成密钥。本发明可使多方同时产生相同的密钥，且容易拓展，采用的结构简单，所用元器件成熟，操作简单，传输稳定。

主权项

1.一种多用户测量设备无关量子密钥分发系统，包括多个用户端和中间测量单元，其特征在于，所述多个用户端分别通过量子信道和中间测量单元连接，其中：所述多个用户端均包括脉冲激光器、偏振调制器、强度调制器和可调衰减器；所述中间测量单元包括第一偏振分束器、第二偏振分束器······第N‑1偏振分束器和N个单光子探测器；所述第一偏振分束器，第二偏振分束器······和第N‑1偏振分束器依次连接；所述多个用户端的脉冲激光器分别发出脉冲激光，进入到对应的偏振调制器中，依据随机产生的比特位分别把脉冲激光随机调制成水平、垂直、+45度或‑45度偏振脉冲激光，再经过强度调制器把偏振脉冲激光分别调制成诱骗态和信号态，再经过可调衰减器衰减成为平均光子数小于1的脉冲激光，然后发送到中间测量单元进行检测；多个用户端输出的小于1的脉冲激光分别进入到中间测量单元的第一偏振分束器，第二偏振分束器······第N‑1偏振分束器，所述第一偏振分束器，第二偏振分束器······第N‑1偏振分束器对多个用户端输入的水平或垂直偏振态组成的联合量子态的进行变换，N个单光子探测器根据输入的量子态做出响应：当所有用户均选择由水平和垂直偏振态组成的Z基矢时，若N个单光子探测器均有响应，判定所有用户端发送的脉冲激光偏振态均相同，此时N个用户端各自直接保留比特位，根据保留的比特位直接生成密钥；当所有用户均选择由水平和垂直偏振态组成的Z基矢时，若N个单光子探测器中有任意N‑1个响应，判定N个用户端中有m(m

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