一种基于相干检测的量子会议密钥协商方法及系统

    公开(公告)号:CN112039668A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010930920.9

    申请日:2020-09-07

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于相干检测的量子会议密钥协商方法及系统,包括制备、测量、调制、参数估计和后处理五个阶段,时间基矢下的数据用于提取量子会议密钥,干涉基矢下用于计算对比度。量子会议密钥协商系统包括连续激光器,强度调制器,分束器和单光子探测器。所述连续激光器产生相位稳定连续光;所述强度调制器将所通过的光信号进行脉冲制备;并将脉冲信号传入探测端,所述分束器一和分束器二对发送端的光信号进行分束;所述分束器三用于对光信号进行合束;所述分束器四和分束器五组成马赫-曾德尔干涉仪;所述探测器在探测端进行光信号的探测。本发明可操作性强,实验设备较为简单,不需要相位随机化和不同强度调制,降低了安全性风险,打破了无中继量子会议密钥协商协议中的成码率与传输距离的线性限制。

    一种量子会议密钥协商方法和系统

    公开(公告)号:CN111294206A

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN202010348916.1

    申请日:2020-04-28

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 尹华磊 陈增兵

    Abstract: 本发明公开了一种量子会议密钥协商方法和系统,系统包括发送端和探测端,发送端包括连续激光器、强度调制器、相位调制器和信号衰减器,探测端包括分束器和探测器,方法包括准备、测量、协调、参数估计和后处理阶段,发送端各自选择测量基矢并生成相位随机光脉冲,探测端随机选择基矢测量脉冲对,根据探测器收到的脉冲响应判断量子态,根据量子态得到对应逻辑比特值,三方都选择Z基矢的情况下,对应的数据用于提取密钥,其他情况用于估计数据泄露。本发明打破了无中继量子会议密钥协商协议中的成码率与传输距离的限制,提升了密钥传输成码率和传播距离,能够实现无条件安全三方量子会议密钥协商。

    基于稀土量子存储的量子数字签名方法及系统

    公开(公告)号:CN113961952B

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202111241042.0

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于稀土量子存储的量子数字签名方法及系统,通过选择确定式的纠缠光子对作为纠缠源,避免了系统中无法确定性产生纠缠的劣势,量子中继的效率高,实现长距离量子通信;而且利用稀土掺杂量子存储模块,寿命长,带宽大,保真度高,拥有高度的多模式工作能力,可以实现复用操作,在量子中继应用上具有较高的效率,实用性强;通过量子中继在量子网络上实现密钥的分发,进而利用密钥和随机数生成基于线性反馈移位寄存器的哈希函数,可以对任意长度的消息生成哈希值,具有很高的效率和良好的实用性。

    一种基于异步双光子干涉的量子指纹识别方法及系统

    公开(公告)号:CN116704559B

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310935139.4

    申请日:2023-07-28

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于异步双光子干涉的量子指纹识别方法及系统,方法包括以下步骤:第一参与者与第二参与者分别持有n位原始比特串,根据预先决定的纠错码,使用纠错码的编码过程分别生成m位比特串;然后第一参与者与第二参与者分别制备相干态光脉冲,再根据m位比特串对相干态光脉冲进行相位调制,再将脉冲衰减至单光子级别,从而产生脉冲;接着将产生的脉冲由光纤发送给第三方裁判进行干涉测量。本发明采用两个独立相干态进行干涉测量,将一段时间内相邻的两次探测事件匹配成对,作为判断信息是否一样的依据,与现有技术方案相比实验装置简单,大大降低了实现难度,而且还实现了两个独立用户的量子指纹识别,保证了安全性。

    异步配对的测量设备无关量子会议密钥协商方法及系统

    公开(公告)号:CN116800420A

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202311027247.8

    申请日:2023-08-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种异步配对的测量设备无关量子会议密钥协商方法及系统,通过使用异步配对技术来实现时间‑相位编码的多光子纠缠态测量,从而实现可以移除探测端漏洞的量子会议密钥协商。相较于现有的测量设备无关量子会议密钥协商,本发明突破了量子通信直接传输极限,能够提供更高的安全码率和更远的传输距离,码率随着信道衰减呈线性衰减,且可以拓展到N方用户(N≥3)。在探测端计数率较高时,本发明可以采用较短的时间间隔随机匹配,避免了对信道传输相位漂移的校准,降低了实验要求,大大提高了安全性和实用性,并节约了实验成本。

    一种优化配对的测量设备无关量子密钥分发方法

    公开(公告)号:CN115396104B

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211322028.8

    申请日:2022-10-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种优化配对的测量设备无关量子密钥分发方法,本发明针对异步匹配的测量设备无关协议进行后匹配和参数估计的过程做出了创新性设计,具体的是我们通过预处理对部分强度信号进行了移去处理,并通过最优配对为最近邻配对的方式,能够在实际实施中完成高效配对,使得相位错误率接近理论最低值,用本发明提出的方法相比没有预处理的异步匹配测量设备无关量子密钥分发方法会得到更高的安全码率结果。

    一种基于单光子对的双场量子密钥分发方法

    公开(公告)号:CN114124379B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202111436915.3

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于单光子对的双场量子密钥分发方法,其对通信用户双方的发送概率和光强没有严格的数学约束,在实际的双场量子通信网络中,采用本发明方法,网络中的用户切换通信用户时,无需重新调制发送光强和概率就可以即时进行通信,并实现高的码率,很大地提高了量子网络中的通信效率;而且本发明方法能容忍高的基矢不匹配错误,在实际的量子通信中,由于用户可能位于复杂的地理位置而出现较大的基矢不匹配错误,使用本发明方法很大地提高了量子通信的鲁棒性。

    一种去中心化量子拜占庭共识方法

    公开(公告)号:CN114553423B

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210447552.1

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种去中心化量子拜占庭共识方法,方法包括消息广播阶段和消息整合阶段,其中消息广播阶段由多个消息分发轮组成,每个消息分发轮中由一个主节点向该轮中的其他副节点进行消息分发,而其他副节点对所收到的消息进行验证和记录,消息分发利用三方量子签名技术实现并由此保证防伪造性和防抵赖性;消息整合阶段由各个节点独立的利用majority函数对其手中的消息统计列表进行多轮统计整合,并决定最终输出的消息。本发明保证最终所有好节点即非恶意节点将输出一致的共识结论;且当一个好节点作为初始主节点的情况下,能保证最终所有好节点一致输出的消息也正是该好初始主节点在初始消息分发轮所分发的值。

    一种对实际信号源安全的双场量子密钥分发方法和系统

    公开(公告)号:CN114338018B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210217737.3

    申请日:2022-03-08

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种对实际信号源安全的双场量子密钥分发方法和系统,其中量子密钥分发只需要使用弱相干光脉冲,同时中间测量设备端只需要进行干涉操作,在安全性分析过程中,本发明采用测量设备无关量子密钥分发的基本架构,使用独特的协议实施过程,表征了发送端现有的实际漏洞,能够满足实际安全性的要求,也不需要对传输的信道进行监控。基于上述优势,提高了密钥传输的距离,在远距离传输量子密钥的情况下仍可获得较高的成码率;同时,基于上述优点,本方案对实际操作具有极高的适配性与较强的实用性。

    一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法

    公开(公告)号:CN113961954A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111241909.2

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于时间相位编码的量子数字签名系统及方法,其中量子数字签名系统可以有信息理论上的安全性,避免了随着量子计算技术发展而无法保障安全性的问题出现;在签名过程中生成安全的密钥,生成密钥后,选取随机数发生器中获取的随机数生成不可约多项式,不可约多项式在与部分密钥生成哈希函数,将消息输入哈希函数生成哈希值;每次使用的哈希函数都需要更新,生成哈希函数剩下的密钥被用于加密;任意长度的消息都可以借由生成的哈希函数转变成定长的哈希值,所以本发明涉及的数字签名对于消息的长度没有限制,签名效率非常高。

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