C·14訊 8月11日消息（南山）據國家知識產權局，國科量子通信網絡有限公司近期公開了一項名為“一種基于量子通信的密鑰分發(fā)方法及系統(tǒng)”的專利，發(fā)明人為：石濤；陳詩萃；王軍偉。
專利內容顯示：
基于量子通信的密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution，QKD）是一種利用量子力學原理進行安全密鑰共享的技術，其通過量子比特傳輸隨機密鑰，利用量子不可克�。ㄎ粗牧孔討B(tài)無法被精確復制）來保證竊聽者無法拷貝密鑰，利用量子測量坍縮（當竊聽者嘗試測量量子態(tài)時，量子態(tài)會發(fā)生變化）來確保任何竊聽行為都會被暴露。
以廣泛應用的BB84協(xié)議為例，Alice（發(fā)送者）隨機生成由0和1組成的比特流，并為每個比特隨機選擇一種基進行編碼（包括4種偏振態(tài)），Bob（接收者）通過量子信道接收比特流后隨機選擇一種基進行解碼，再通過公開信道公開各自的基信息，當比特對應的基一致時，則保留該比特，否則丟棄，最終生成密鑰；然而，BB84協(xié)議的量子信道的傳輸距離受到光子衰減的限制，隨著傳輸距離的增加，光子數量急劇減少，導致安全密鑰生成率顯著下降。
現有通過孿生場量子密鑰分發(fā)（Twin-Field Quantum Key Distribution，TF-QKD）協(xié)議克服長距離通信的瓶頸，即Alice和Bob各自產生一個通過隨機相位編碼的弱相干光脈沖，相位編碼規(guī)則為0比特對應的相位為0或者π，1比特對應的相位為π/2或者3π/2，再將弱相干光脈沖發(fā)送至中間站進行干涉測量，干涉測量規(guī)則為當相位差為0或者π時，則會發(fā)生相干增強，檢測器D0亮起，當相位差為π/2或者3π/2時，則會發(fā)生相干減弱，檢測器D1亮起，最終將干涉結果公布生成密鑰，由于中間站的設定，光子無需穿越整個信道，從而有效增加通信距離，并且由于中間站只進行干涉測量和公布，即使中間站被攻擊，也無法破譯密鑰，因此具備測量設備無關（MDI）的優(yōu)勢，此外，相位編碼相比于偏振態(tài)更適合長距離傳輸。
然而，光纖中存在相位漂移、溫度變化、光纖長度變化等，且TF-QKD協(xié)議需要兩個光脈沖保持相干，導致干涉對比度下降，影響密鑰生成率。
本發(fā)明在TF-QKD協(xié)議的基礎上，綜合考慮了光纖中相位漂移、溫度變化、光纖長度變化等因素，通過第一預測模型（深度學習）結合第二預測模型（多項式方程）預測相位補償值，并利用誤差控制策略優(yōu)化補償決策，從而提高干涉對比度，減少誤碼率，提升密鑰生成率。
