(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211085825.9 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 安徽大学 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区九龙路1 11号 (72)发明人 江东　 (74)专利代理 机构 合肥维可专利代理事务所 (普通合伙) 3413 5 专利代理师 吴明华 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04B 10/70(2013.01) G06K 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种量子射频识别装置及其方法 (57)摘要 一种量子射频识别装置， 该装置包括量子阅 读器和量子标签， 所述量子阅读器用于发射激光 脉冲， 对所述量子标签返回的光子态进行滤波， 并完成测量； 所述量子标签用于对量子阅读器发 射的激光进行滤波， 并将信息编码到激光上， 将 激光衰减成单光子并发送回量子阅读器。 本发明 将量子通信技术引入RFID， 提供一种使用双路量 子密钥分发实现射频识别的装置， 为相关应用提 供一种无条件安全解决方案； 本发 明适用于高安 全要求的量子射频领域， 可实现无条件安全的通 信。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115459911 A 2022.12.09 CN 115459911 A 1.一种量子射频识别装置， 其特征在于， 该装置包括量子阅读器和量子标签， 所述量子 阅读器用于发射激光脉冲， 对所述量子标签返回的光子态进 行滤波， 并完成测量； 所述量子 标签用于对量子阅读器发射的激光进行滤波， 并将信息编码到激光上， 将激光衰减成单光 子并发送回量子阅读器。 2.根据权利要求1所述的一种量子射频识别装置， 其特征在于： 所述量子阅读器由光源 模块、 滤波模块A、 测量模块、 无线通信模块A和主控系统A组成； 所述光源模块用于向量子标签发射激光； 所述滤波模块A用于滤除杂光或间谍光子； 所 述测量模块完成量子标签返回量子态的测量； 所述无线通信模块A完成与量子标签的信息 交互； 所述主控系统B控制光源 模块、 测量模块和无线通信模块A工作。 3.根据权利要求1所述的一种量子射频识别装置， 其特征在于： 所述量子标签由滤波模 块B、 编码模块、 衰减 模块、 无线通信模块B和主控系统B组成； 所述滤波模块B用于滤除杂光或间谍光子； 所述编码模块将随机比特编码到量子标签 的激光上； 所述衰减模块可将编 码后的激光衰减到单光子； 所述无线通信模块B完成与量子 阅读器的信息交 互； 所述主控系统B控制编码模块和无线通信模块B工作。 4.一种量子射频识别方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤S1、 量子阅读器发射激光经自由空间发送至量子标签； 步骤S2、 量子标签随机将激光制备成光子态并发送回量子阅读器； 步骤S3、 量子阅读器随机 选基对接收到的光子态进行测量； 步骤S4、 量子阅读器和量子标签根据制备和 测量结果， 生成用于加解密的最终密钥； 步骤S5、 量子阅读器和量子标签通过公共信道完成信息交 互。 5.根据权利要求4所述的一种量子射频识别方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 光子态 制备过程包括如下步骤： 步骤S21、 量子标签通过所述滤波模块A对接收到的激光进行滤波， 滤除激光中的杂光 和可能存在的间谍光； 步骤S22、 量子标签在所有量子态中随机选择一种， 并通过所述编码模块， 将激光制备 成对应的态； 步骤S23、 量子标签通过所述衰减模块， 将激光衰减成光子态， 并通过自由空间发送回 量子阅读器。 6.根据权利要求5所述的一种量子射频识别方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 光子态 的测量过程包括如下步骤： 步骤S31、 量子阅读器通过所述滤波模块B对接收到的光子态进行滤波， 滤除激光中的 杂光和可能存在的间谍光； 步骤S32、 量子阅读器通过 所述测量模块随机 选基完成光子态的测量。 7.根据权利要求6所述的一种量子射频识别方法， 其特征在于， 所述步骤S4中， 生成最 终密钥过程包括如下步骤： 步骤S41、 量子阅读器和量子标签分别通过无线通信模块A和无线通信模块B通过公共 信道公布基； 步骤S42、 若基一 致则保留测量结果， 否则抛 弃测量结果； 步骤S43、 重 复上述光子态制备和测量过程以及步骤S41和 S42， 可在量子阅读器和量子权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115459911 A 2标签间生成一组原 始密钥； 步骤S44、 量子标签和量子阅读器对原始密钥进行后处理， 完成纠错和隐私放大， 生成 用于加解密的最终密钥。 8.根据权利要求7所述的一种量子射频识别方法， 其特征在于， 所述步骤S5中， 信息交 互包括如下步骤： 步骤S51、 量子标签使用生成的最终密钥对需交互信息进行加密， 并启动无线通信模块 B， 将加密后的密文通过公共信道发送出去； 步骤S52、 量子阅读器的无线通信模块A接收到密文后， 使用生成的最终密钥对密钥进 行解密， 可 得到量子标签要传输的信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115459911 A 3