本實(shí)用新型涉及量子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展以及廣泛普及和應(yīng)用，通訊安全的重要性不斷提升。在很多情況下，通訊雙方希望通過(guò)公共信道傳遞信息，并同時(shí)保證信息的隱私性。例如，當(dāng)銀行向用戶索取賬號(hào)和密碼的時(shí)候，用戶總是希望他們通過(guò)公共信道傳遞的信息是隱私，是第三方無(wú)法獲知的。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)對(duì)信息一次一密的加密的方法，可以保證信息的隱私安全性，但這需要雙方共享大量的私有密鑰。由于通訊雙方共享公有密鑰，因此經(jīng)典通訊協(xié)議的安全性實(shí)際上是基于計(jì)算復(fù)雜度的。然而，隨著科技的發(fā)展，經(jīng)典通訊的安全性將可能產(chǎn)生問題。
基于量子力學(xué)的基本原理，量子密鑰分發(fā)可以在兩方之間共享安全的隨機(jī)密鑰。利用共享的密鑰可以對(duì)通訊中的信息進(jìn)行加密，從而保證通訊安全。由于量子密鑰分發(fā)技術(shù)的安全性是基于物理學(xué)基本原理，因此是信息論安全的。量子密鑰分發(fā)的核心技術(shù)在于密鑰共享雙方可以探測(cè)第三方截獲的密鑰信息，從而可以將泄漏的信息剔除以得到安全的密鑰。
量子密鑰分發(fā)技術(shù)是量子信息技術(shù)中最有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。隨著量子信息技術(shù)的發(fā)展，量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)技術(shù)大多都基于誘騙態(tài)的BB84協(xié)議。在該協(xié)議中，需要制備斜測(cè)量基(簡(jiǎn)稱X基，其本征態(tài)為兩種對(duì)角偏振態(tài)|+>和|->，下同)和直測(cè)量基(簡(jiǎn)稱Z基，其本征態(tài)為兩種垂直偏振態(tài)|0>和|1>，下同)的本征態(tài)，因此是基于兩組測(cè)量基的4種本征態(tài)進(jìn)行編碼。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中的四態(tài)量子密鑰分發(fā)技術(shù)中，一般需要發(fā)送Z基的本征態(tài)|0>和|1>，以及相應(yīng)的誘騙態(tài)“|0>decoy”和“|1>decoy”；還需要發(fā)送X基的本征態(tài)|+>和|->，以及相應(yīng)的誘騙態(tài)“|+>decoy”和“|->decoy”。所以，上述的基于誘騙態(tài)的BB84協(xié)議中，實(shí)際需要使用8種量子態(tài)。
另外，在上述的基于誘騙態(tài)的BB84協(xié)議中，由于只在X和Z兩組測(cè)量基下進(jìn)行編碼，因此在傳輸過(guò)程中所產(chǎn)生的損耗，使得該協(xié)議往往不能最大化地利用信道進(jìn)行信息以及密鑰的傳輸，使得量子密鑰分發(fā)的成碼率對(duì)于一個(gè)給定的實(shí)際信道沒有達(dá)到其理論上的最大值，因而會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的傳輸效率并非最優(yōu)的。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的四態(tài)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)由于編碼的問題使得其成碼率也受到了相應(yīng)的限制。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還提出了一種六態(tài)量子密鑰分發(fā)技術(shù)。在該技術(shù)中，是通過(guò)在X、Y、Z三組測(cè)量基下的六種本征態(tài)(簡(jiǎn)稱為六態(tài))進(jìn)行編碼，從而保證量子密鑰分發(fā)技術(shù)可以最大程度地利用信道進(jìn)行傳輸。因此，在該技術(shù)中，除了上述的8種量子態(tài)之外，還需要額外發(fā)送Y基的本征態(tài)|+i>和|-i>，以及相應(yīng)的誘騙態(tài)“|+i>decoy”和“|-i>decoy”，以提高實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的成碼率。因此，在六態(tài)的量子密鑰分發(fā)協(xié)議里一共需要發(fā)送12種量子態(tài)(或稱為信號(hào)態(tài))，其中的冗余量很大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，從而在提高量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的成碼率的同時(shí)，大大減少了所使用的量子態(tài)的數(shù)目，節(jié)省了制備、發(fā)送或接收量子態(tài)所需的系統(tǒng)資源。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：發(fā)送裝置和接收裝置；
所述發(fā)送裝置和接收裝置通過(guò)傳輸信道連接；
所述發(fā)送裝置，用于預(yù)先選擇三組測(cè)量基，并從三組測(cè)量基中選擇任意一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，將另外兩組測(cè)量基作為誘騙測(cè)量基；根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為誘騙測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)向所述接收裝置發(fā)送所選擇的誘騙測(cè)量基的預(yù)設(shè)的第一本征態(tài)或與該預(yù)設(shè)第一本征態(tài)對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為信號(hào)測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)向所述接收裝置發(fā)送所述信號(hào)測(cè)量基的任意一個(gè)本征態(tài)或與本征態(tài)對(duì)應(yīng)的任意一個(gè)誘騙態(tài)；將所發(fā)送的各個(gè)量子態(tài)的測(cè)量基信息以及所發(fā)送的誘騙態(tài)的信息發(fā)送給接收裝置；還還用于根據(jù)所發(fā)送或接收到的測(cè)量基信息以及誘騙態(tài)的信息進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到誤碼率；當(dāng)誤碼率不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，進(jìn)行糾錯(cuò)并進(jìn)行隱私放大，得到密鑰；
所述接收裝置，用于隨機(jī)使用所述三組測(cè)量基中的一組測(cè)量基對(duì)所接收的量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果；將對(duì)所接收的量子態(tài)所使用的測(cè)量基信息發(fā)送給發(fā)送裝置；并根據(jù)測(cè)量結(jié)果和接收到的測(cè)量基信息以及誘騙態(tài)的信息進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到誤碼率；當(dāng)誤碼率不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，進(jìn)行糾錯(cuò)并進(jìn)行隱私放大，得到密鑰。
較佳的，所述傳輸信道為光纖或自由空間。
較佳的，所述預(yù)先選擇的三組測(cè)量基為：X基、Y基和Z基三組測(cè)量基。
較佳的，將Z基作為信號(hào)測(cè)量基，將X基和Y基作為誘騙測(cè)量基；
較佳的，所述發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基為：
發(fā)送裝置隨機(jī)地從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基。
較佳的，所述發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基為：
發(fā)送裝置以大于1/3的概率從所述三組測(cè)量基中選擇信號(hào)測(cè)量基作為當(dāng)前測(cè)量基；
發(fā)送裝置以小于2/3的概率從所述三組測(cè)量基中選擇誘騙測(cè)量基作為當(dāng)前測(cè)量基。
較佳的，當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為X基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|+>誘騙態(tài)；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Y基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|+i>誘騙態(tài)；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Z基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)發(fā)送|0>、|1>、|0>誘騙態(tài)或|1>誘騙態(tài)。
較佳的，當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為X基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|->誘騙態(tài)；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Y基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|-i>誘騙態(tài)；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Z基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)發(fā)送|0>、|1>、|0>誘騙態(tài)或|1>誘騙態(tài)。
由上述技術(shù)方案可見，在本實(shí)用新型的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，使用了三組測(cè)量基，并從三組測(cè)量基中選擇了一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，而將另外兩組誘騙測(cè)量基，并且在發(fā)送裝置發(fā)送量子態(tài)，僅發(fā)送誘騙測(cè)量基中的一種本征態(tài)或一種誘騙態(tài)，因此在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，僅需使用三組測(cè)量基中的6種信號(hào)態(tài)(而不是全部的12種信號(hào)態(tài))即可實(shí)現(xiàn)量子密鑰的安全分發(fā)，從而在提高量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的成碼率的同時(shí)，大大減少了所使用的量子態(tài)的數(shù)目，節(jié)省了制備、發(fā)送或接收量子態(tài)所需的系統(tǒng)資源。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)包括：發(fā)送裝置11和接收裝置12；
所述發(fā)送裝置11和接收裝置12通過(guò)傳輸信道13連接；
所述發(fā)送裝置11，用于預(yù)先選擇三組測(cè)量基，并從三組測(cè)量基中選擇任意一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，將另外兩組測(cè)量基作為誘騙測(cè)量基；根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為誘騙測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)向所述接收裝置12發(fā)送所選擇的誘騙測(cè)量基的預(yù)設(shè)的第一本征態(tài)或與該預(yù)設(shè)第一本征態(tài)對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為信號(hào)測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)向所述接收裝置12發(fā)送所述信號(hào)測(cè)量基的任意一個(gè)本征態(tài)或與本征態(tài)對(duì)應(yīng)的任意一個(gè)誘騙態(tài)；將所發(fā)送的各個(gè)量子態(tài)的測(cè)量基信息以及所發(fā)送的誘騙態(tài)的信息發(fā)送給接收裝置；還還用于根據(jù)所發(fā)送或接收到的測(cè)量基信息以及誘騙態(tài)的信息進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到誤碼率；當(dāng)誤碼率不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，進(jìn)行糾錯(cuò)并進(jìn)行隱私放大，得到密鑰；
所述接收裝置12，用于隨機(jī)使用所述三組測(cè)量基中的一組測(cè)量基對(duì)所接收的量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果；將對(duì)所接收的量子態(tài)所使用的測(cè)量基信息發(fā)送給發(fā)送裝置；并根據(jù)測(cè)量結(jié)果和接收到的測(cè)量基信息以及誘騙態(tài)的信息進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到誤碼率；當(dāng)誤碼率不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，進(jìn)行糾錯(cuò)并進(jìn)行隱私放大，得到密鑰。
通過(guò)上述的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，發(fā)送裝置11即可使用三組測(cè)量基中的6種量子態(tài)向接收裝置12傳輸密鑰，完成量子密鑰的分發(fā)。
較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述傳輸信道13為光纖或自由空間。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中個(gè)，可以使用上述的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)通過(guò)如下的方式進(jìn)行量子密鑰分發(fā)系：
步驟21，預(yù)先選擇三組測(cè)量基，并從三組測(cè)量基中選擇任意一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，將另外兩組測(cè)量基作為誘騙測(cè)量基。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以先預(yù)先選擇三組測(cè)量基。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述預(yù)先選擇的三組測(cè)量基可以是：X基、Y基和Z基三組測(cè)量基。
在選擇了三組測(cè)量基之后，即可從三組測(cè)量基中選擇任意一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，并將剩下的兩組測(cè)量基作為誘騙測(cè)量基。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，如果預(yù)先選擇的三組測(cè)量基為X、Y和Z三組測(cè)量基，則可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，預(yù)先將Z基作為信號(hào)測(cè)量基，而將X基和Y基作為誘騙測(cè)量基。
當(dāng)然，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，也可以將Z基作為信號(hào)測(cè)量基，或者是將Y基作為信號(hào)測(cè)量基。
步驟22，發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的選擇概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為誘騙測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送預(yù)設(shè)的與所選擇的誘騙測(cè)量基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)；當(dāng)所選擇的測(cè)量基為信號(hào)測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的發(fā)送概率發(fā)送所述信號(hào)測(cè)量基的任意一個(gè)本征態(tài)或與本征態(tài)對(duì)應(yīng)的任意一個(gè)誘騙態(tài)。
發(fā)送裝置在使用上述三組測(cè)量基發(fā)送量子態(tài)時(shí)，可以先根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基，然后再根據(jù)所選擇的測(cè)量基以及預(yù)先的設(shè)定發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)態(tài)或量子態(tài)。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，預(yù)先設(shè)置上述的“選擇概率”：px：py：pz。其中，px、py和pz分別表示選擇各組測(cè)量基的概率。例如，當(dāng)預(yù)先選擇的三組測(cè)量基為X基、Y基和Z基三組測(cè)量基時(shí)，px、py和pz可以分別表示從三組測(cè)量基中選擇X基、Y基和Z基的概率。
上述px、py和pz的值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要預(yù)先設(shè)置。例如，可以預(yù)先將px、py和pz的值設(shè)置為：px：py：pz＝1:1:1，當(dāng)然，也可以設(shè)置成其它的最優(yōu)值。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基可以是：
發(fā)送裝置隨機(jī)地從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基。
此時(shí)，相當(dāng)于任意一組測(cè)量基被發(fā)送裝置選中的概率都是1/3。
再例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述發(fā)送裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的概率從所述三組測(cè)量基中選擇一組測(cè)量基也可以是：
發(fā)送裝置以大于1/3的概率從所述三組測(cè)量基中選擇信號(hào)測(cè)量基作為當(dāng)前測(cè)量基；
發(fā)送裝置以小于2/3的概率從所述三組測(cè)量基中選擇誘騙測(cè)量基作為當(dāng)前測(cè)量基。
此時(shí)，相當(dāng)于在本實(shí)用新型中結(jié)合使用了偏執(zhí)的測(cè)量基選擇方式，即發(fā)送裝置和接收裝置都將以較大的概率在信號(hào)測(cè)量基(例如，Z基)上操作，而以較小的概率在誘騙測(cè)量基(例如，X基和Y基)上操作。原因在于：信號(hào)測(cè)量基是用來(lái)產(chǎn)生密鑰的，因此選擇信號(hào)測(cè)量基的概率應(yīng)該大一些。當(dāng)然，使用誘騙測(cè)量基的概率也不能太小，太小的話誤差較大，也會(huì)影響結(jié)果，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以對(duì)上述px、py和pz的比例根據(jù)實(shí)際的參數(shù)中進(jìn)行優(yōu)化。
另外，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，預(yù)先設(shè)置上述的“發(fā)送概率”：ps：pd。其中，ps和pd分別表示選擇本征態(tài)和誘騙態(tài)的概率。例如，當(dāng)所選擇的測(cè)量基為信號(hào)測(cè)量基時(shí)，將以ps的概率發(fā)送所述信號(hào)測(cè)量基的任意一個(gè)本征態(tài)，以pd的概率發(fā)送所述信號(hào)測(cè)量基的與本征態(tài)對(duì)應(yīng)的任意一個(gè)誘騙態(tài)。
上述ps和pd的值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要預(yù)先設(shè)置。例如，可以預(yù)先將ps和pd的值設(shè)置為：ps：pd＝1:1，當(dāng)然，也可以設(shè)置成其它的最優(yōu)值。
另外，在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，在設(shè)置上述發(fā)送概率時(shí)，可以使得ps>pd，即以較大的概率發(fā)送信號(hào)態(tài)(即本征態(tài))，而以較小的概率發(fā)送誘騙態(tài)。原因在于：信號(hào)測(cè)量基是用來(lái)產(chǎn)生密鑰的，因此發(fā)送信號(hào)態(tài)的概率應(yīng)該大一些。當(dāng)然，發(fā)送誘騙態(tài)的概率也不能太小，太小的話誤差較大，也會(huì)影響結(jié)果，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以對(duì)上述ps和pd的比例根據(jù)實(shí)際的參數(shù)中進(jìn)行優(yōu)化。
另外，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，預(yù)先設(shè)置與兩個(gè)誘騙測(cè)量基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，如果將X基和Y基作為誘騙測(cè)量基，則可將X基的本征態(tài)|+>作為X基的第一本征態(tài)，該本征態(tài)|+>的誘騙態(tài)作為與X基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)；將Y基的本征態(tài)|+i>作為Y基的第一本征態(tài)，該本征態(tài)|+i>的誘騙態(tài)作為與Y基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)。同理，也可以將X基的本征態(tài)|->的誘騙態(tài)作為與X基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)；將Y基的本征態(tài)|-i>的誘騙態(tài)作為與Y基對(duì)應(yīng)的誘騙態(tài)。依此類推，在此不再贅述。
因此，在本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例中，如果預(yù)先將Z基作為信號(hào)測(cè)量基，而將X基和Y基作為誘騙測(cè)量基，則：
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為X基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|+>誘騙態(tài)(或者是|->誘騙態(tài))；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Y基時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)送|+i>誘騙態(tài)(或者是|-i>誘騙態(tài))；
當(dāng)發(fā)送裝置隨機(jī)所選擇的測(cè)量基為Z基時(shí)，發(fā)送裝置隨機(jī)發(fā)送|0>、|1>、|0>誘騙態(tài)或|1>誘騙態(tài)。
步驟23，接收裝置隨機(jī)使用所述三組測(cè)量基中的一組測(cè)量基對(duì)所接收的量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果；
例如，當(dāng)所使用的三組測(cè)量基分別為X、Y、Z三組測(cè)量基時(shí)，接收裝置可以隨機(jī)使用X、Y、Z三組測(cè)量基中的任意一組測(cè)量基對(duì)所接收的量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量，得到相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果。
步驟24，發(fā)送裝置將所發(fā)送的各個(gè)量子態(tài)的測(cè)量基信息以及所發(fā)送的誘騙態(tài)的信息發(fā)送給接收裝置；或者，接收裝置將對(duì)所接收的量子態(tài)所使用的測(cè)量基信息發(fā)送給發(fā)送裝置。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，發(fā)送裝置和接收裝置可以通過(guò)公共信道公布所選擇的測(cè)量基以及所發(fā)送的誘騙態(tài)信息，進(jìn)而可以通過(guò)后處理使得雙方在理論上共享相同的密鑰。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，當(dāng)所選擇的三組測(cè)量基分別為X、Y、Z三組測(cè)量基時(shí)，如果發(fā)送裝置向接收裝置發(fā)送的量子態(tài)分別為：|0>、|+>誘騙態(tài)、|i>、|1>誘騙態(tài)、|i>誘騙態(tài)、|+>，則在本步驟中，發(fā)送裝置發(fā)送給接收裝置的測(cè)量基信息將包括：Z基、X基、|+>誘騙態(tài)的信息、Y基、Z基、|1>誘騙態(tài)的信息、Y基、|i>誘騙態(tài)的信息、X基。
由于已經(jīng)預(yù)先約定：將信號(hào)測(cè)量基的兩個(gè)本征態(tài)所對(duì)應(yīng)的編碼作為原始密鑰信息，而將其它量子態(tài)所對(duì)應(yīng)的編碼等信息作為參數(shù)估計(jì)信息，因此，當(dāng)所選擇的三組測(cè)量基為X、Y和Z三組測(cè)量基，并預(yù)先設(shè)定Z基作為信號(hào)測(cè)量基時(shí)，發(fā)送裝置和接收裝置都會(huì)將Z基的兩個(gè)本征態(tài)|0＞、|1>所對(duì)應(yīng)的編碼作為原始密鑰信息，而將其它的量子態(tài)所對(duì)應(yīng)的編碼等信息作為參數(shù)估計(jì)信息，用來(lái)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。
步驟25，發(fā)送裝置和接收裝置進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到誤碼率；如果誤碼率大于預(yù)設(shè)閾值則終止整個(gè)流程；否則，執(zhí)行步驟26。
由于在信道中可能存在竊聽者，因此發(fā)送裝置和接收裝置需要進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，以確認(rèn)信道中是否存在竊聽者。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，由于發(fā)送裝置和接收裝置都已知應(yīng)當(dāng)使用哪個(gè)量子態(tài)所對(duì)應(yīng)的編碼作為參數(shù)估計(jì)信息(例如，使用誘騙測(cè)量基的量子態(tài)的信息)，因此，發(fā)送裝置和接收裝置均可根據(jù)該參數(shù)估計(jì)信息進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，從而得到相應(yīng)的誤碼率。在本實(shí)用新型中，可以使用常用的參數(shù)估計(jì)方法得到上述的誤碼率，在此不再贅述。
在得到上述誤碼率之后，即可判斷該誤碼率是否大于預(yù)設(shè)閾值。如果該誤碼率大于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明誤碼太多，必須放棄所得到的密鑰信息，因此將終止整個(gè)流程。如果該誤碼率大于預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明誤碼率在可接受的范圍內(nèi)，從而可以進(jìn)行執(zhí)行下述的步驟26，以得到最終的密鑰。
步驟26，發(fā)送裝置和接收裝置進(jìn)行糾錯(cuò)。
由于實(shí)際應(yīng)用情況的不完美，發(fā)送裝置和接收裝置所共享的密鑰在實(shí)際應(yīng)用情況中可能不完全一致，因此需要對(duì)共享的密鑰進(jìn)行糾錯(cuò)，從而保證所共享的密鑰在實(shí)際中完全一致。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以使用常用的糾錯(cuò)方法對(duì)所接收到的原始密鑰信息進(jìn)行糾錯(cuò)，從而得到糾錯(cuò)后的密鑰信息，因此，具體的糾錯(cuò)方法在此不再贅述。
步驟27，發(fā)送裝置和接收裝置進(jìn)行隱私放大，得到密鑰。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以使用常用的隱私放大方法對(duì)糾錯(cuò)后的密鑰信息進(jìn)行隱私放大，從而得到最終的密鑰，因此，具體的隱私放大方法在此不再贅述。
通過(guò)上述的步驟21～27，發(fā)送裝置和接收裝置之間即可安全地傳輸密鑰，從而可以共享一致并且安全的密鑰。
綜上所述，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，使用了三組測(cè)量基，并從三組測(cè)量基中選擇了一組測(cè)量基作為信號(hào)測(cè)量基，而將另外兩組誘騙測(cè)量基，并且在發(fā)送裝置發(fā)送量子態(tài)，僅發(fā)送誘騙測(cè)量基中的一種本征態(tài)或一種誘騙態(tài)，因此在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，僅需使用三組測(cè)量基中的6種信號(hào)態(tài)(而不是全部的12種信號(hào)態(tài))即可實(shí)現(xiàn)量子密鑰的安全分發(fā)，從而在提高量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的成碼率的同時(shí)，大大減少了所使用的量子態(tài)的數(shù)目，節(jié)省了制備、發(fā)送或接收量子態(tài)所需的系統(tǒng)資源。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。