一种测量设备无关的量子随机数发生方法

    公开(公告)号:CN114978501A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210554721.1

    申请日:2022-05-20

    Abstract: 本发明提出一种四强度诱骗态测量设备无关量子随机数发生方法,该方法可应用于对安全性和抗损耗能力有更高要求的量子信息处理系统中。在本发明中,发送端随机制备四种不同强度的光脉冲,其中一个强度作为信号态,另外三个强度作为诱骗态;测量端通过三个不同强度诱骗态下的数据可以紧致有效地估计信道参数,优化系统的随机性大小,从而提升最终的量子随机数生成率和传输距离。本发明首次提出四强度诱骗态测量设备无关量子随机数发生方法,与以往的同类方法相比,大幅提高了信道传输的抗损耗能力和量子随机数生成效率。

    一种多协议兼容的量子密钥分发系统

    公开(公告)号:CN116527243B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202310283131.4

    申请日:2023-03-22

    Abstract: 本发明公开了一种多协议兼容的量子密钥分发系统,应用于量子密码、量子通信等领域。本发明主要根据BB84协议和与测量设备无关(MDI)协议、双场(TF)协议在相位编码之间的差异性,设计出简明灵活的底层光学系统结构,针对不同协议约定相应的编解码方案,实现三个协议的组网兼容。在底层光学系统结构中,我们采用简化版的法拉第‑迈克尔逊干涉环(FMI)结合分离式的相位调制器,一方面减少了长短臂损耗不一致带来的影响,降低了系统的复杂度,另一方面,我们设计的方案可以使相位信息任意编码在长臂或者短臂上,在一定程度上增加了整个系统编解码操作的灵活性和可选择性,进一步提升其可兼容性以及实用性。

    基于表面等离激元的低功率捕获冷原子的平台

    公开(公告)号:CN117310876A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311155068.2

    申请日:2023-09-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面等离激元的低功率捕获冷原子的平台,在金膜上表面上的波导形成可以传输表面等离激元的波导,红蓝失谐表面等离激元的倏逝场在波导上表面形成可以稳定囚禁冷原子的光学偶极阱,进而传输冷原子。冷原子捕获平台由SiO2基底‑金膜‑SiO2波导构成,激发波导中的双向红失谐TM模式与单向蓝失谐光TM模式,可在波导上表面形成稳定的光学偶极阱用于囚禁冷原子。由于表面等离激元的增强作用,可以用较低的波导模式功率获得大的原子捕获阱。通过调节双向红失谐模式的相位差,可以使得偶极阱阵列发生移动从而带动囚禁其中的冷原子运动,在波导表面实现冷原子的导引。

    一种基于Transformer模型的量子随机数性能评估方法

    公开(公告)号:CN116737110A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310702082.3

    申请日:2023-06-14

    Abstract: 本发明提出一种基于Transformer模型的量子随机数性能评估方法,主要用于量化量子随机数的随机性。该方法利用Transformer模型挖掘量子随机数发生器QRNG生成的数据之间的潜在关联性,有效评估给定QRNG或量子随机数的性能。主要包含以下步骤:步骤1、通过滑动窗口策略进行数据预处理;步骤2、构建基于Transformer架构的机器学习模型,包含一个嵌入层、一个位置编码器、多个由多头注意机制、前馈神经网络和归一化层组成的编码器层、一个由全连接层组成的解码器层;步骤3、采用交叉熵损失函数以及Adam优化器进行模型训练;步骤4、利用预测成功概率Pml与理论极限的最大猜测概率Pg的结果对模型性能进行比较。

    一种量子存储器及基于量子存储的测量设备无关量子密钥分发方法

    公开(公告)号:CN116055034B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202211326380.9

    申请日:2022-10-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于量子存储的测量设备无关量子密钥分发方法,其中Alice和Bob为进行通信的合法用户,Charlie为不可信任的第三方。Alice或Bob将携带不同量子态的光脉冲发送给Charlie;Charlie拥有量子存储器,并对首先到达的光脉冲进行存储;当来自于Alice和Bob的两个光脉冲均到达后,Charlie将此前存储的光脉冲从量子存储器中释放出来,并执行贝尔态测量。通过这种方法,解决了普通方案中双光子符合计数率低的问题;同时通过结合诱骗态方法,解决了多光子的安全性问题,进而提升系统的实际性能。与普通的测量设备无关量子密钥分发方法相比,新方案的密钥率提升了几个量级。

    一种城域量子密钥分发业务的多协议更新方法及装置

    公开(公告)号:CN116506518A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310281752.9

    申请日:2023-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种城域量子密钥分发业务的多协议更新方法及装置,城域QKD业务源宿节点间在所有可用协议之间切换进行协议更新,每种所述可用协议均设有对应的密钥缓存区;可用协议每次需要从城域QKD业务源宿节点间拆除时,将第一时间段内生成的密钥注入对应的密钥缓存区;当该可用协议再次接入所述城域QKD业务源宿节点间时,从该对应的密钥缓存区提取密钥,用于补偿该可用协议初始化造成的密钥协商暂时中断的密钥量;实现了城域QKD业务的多协议实时更新,为城域QKD业务提供多协议无缝切换和即切即用能力,提升多协议更新效率,提高城域QKD业务服务质量。

    QKD骨干网的多协议分配方法及装置

    公开(公告)号:CN116320076A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310279219.9

    申请日:2023-03-21

    Abstract: 本发明提供一种QKD骨干网的多协议分配方法及装置,该方法通过查询QKD骨干网的信息;基于中继节点数量奇偶性筛选每对相邻QKD骨干节点间的可用QKD协议,基于总密钥生成率需求和多协议协作需求,复用组合每对相邻QKD骨干节点间的QKD协议;计算每对相邻QKD骨干节点间每种多协议复用组合的总部署成本和总运营成本;基于成本权重计算每对相邻QKD骨干节点间每种多协议复用组合的加权成本,选择加权成本最低的多协议复用组合;更新QKD骨干网状态。本发明能够提升QKD骨干网现实安全性的同时适配其多协议协作需求,能够有效降低多协议QKD骨干网的部署和运营成本,能够提升QKD骨干网的多协议并行协作和灵活切换能力。

    一种量子存储器及基于量子存储的测量设备无关量子密钥分发方法

    公开(公告)号:CN116055034A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211326380.9

    申请日:2022-10-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于量子存储的测量设备无关量子密钥分发方法,其中Alice和Bob为进行通信的合法用户,Charlie为不可信任的第三方。Alice或Bob将携带不同量子态的光脉冲发送给Charlie;Charlie拥有量子存储器,并对首先到达的光脉冲进行存储;当来自于Alice和Bob的两个光脉冲均到达后,Charlie将此前存储的光脉冲从量子存储器中释放出来,并执行贝尔态测量。通过这种方法,解决了普通方案中双光子符合计数率低的问题;同时通过结合诱骗态方法,解决了多光子的安全性问题,进而提升系统的实际性能。与普通的测量设备无关量子密钥分发方法相比,新方案的密钥率提升了几个量级。

    一种普适的双场量子密钥分发协议仿真方法

    公开(公告)号:CN114666046B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210279866.5

    申请日:2022-03-21

    Abstract: 本发明公开了一种普适的双场量子密钥分发协议仿真方法,通过考虑包括探测器的非对称性与分束器反射率的不理想,提出了更为通用的双场量子密钥分发协议模型,减小了系统实际存在的误差。模型通过结合四强度诱骗态方案,系统地研究了实际参数对双场协议性能的影响:与使用理想分束器相比,使用非理想分束器会降低密钥率,而探测器的不理想也会降低传输密钥,减小密钥传输的距离。此外,本发明还对误差进行了量化,给出了悲观估计、乐观估计与实际情况下系统的不同性能:三种结果下的通信传输距离和密钥率差异较大,这意味着器件的缺陷会对整体实验性能产生负面影响,以往的实验的假设条件会使得结果出现不可避免的误差,也说明了此发明的必要性。

    一种四强度诱骗态量子数字签名方法

    公开(公告)号:CN115001704A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210576643.5

    申请日:2022-05-25

    Abstract: 本发明提出了一种四强度诱骗态量子数字签名(QDS)方法,可以将其分为密钥分发阶段和消息签名阶段。发射端通过将光源随机调制成四种不同的强度并分别制备在不同的基上,测量端可以获得更多种类的响应事件,从而使得合法用户可以更加紧致地估计信道参数,同时结合全局参数优化算法,进一步提高了签名率。与此前已报道的三强度诱骗态量子数字签名方法相比,本发明提出的四强度诱骗态量子数字签名方法,有效提高了量子数字签名系统的签名率与安全传输距离。

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