(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211120719.X (22)申请日 2022.09.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115208568 A (43)申请公布日 2022.10.18 (73)专利权人 中山大学 地址 510300 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 孙仕海　田之宇　梁晓琳　郭俊彬　 赖廷钦　张思远　 (74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限 公司 44224 专利代理师 樊倩 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01)审查员 姜云杰 (54)发明名称 量子密钥生成方法、 装置、 计算机设备和存 储介质 (57)摘要 本申请涉及一种量子密钥生成方法、 装置、 计算机设备和存储介质。 所述方法包括： 通过接 收发送端发送的用于生成量子密钥的多个目标 量子的第一量子态信息， 以及获取多个目标量子 在接收端的第二量子态信息； 第一量子态信息包 括多个第一量子态， 第二量子态信息包括多个第 二量子态； 基于多个第一量子态以及多个第二量 子态， 得到多个量子态组合， 以及每个量子态组 合的计数率； 基于每个量子态组合的计数率， 得 到第一量子态信息与第二量子态信息的相位误 差率的取值范围， 并获取相位误差率在取值范围 中的最大值； 基于相位误差率的最大值， 以及第 一量子态信息， 得到量子密钥。 采用本方法能够 更加高效地 生成量子密钥。 权利要求书2页 说明书12页 附图3页 CN 115208568 B 2022.11.18 CN 115208568 B 1.一种量子密钥生成方法， 其特 征在于， 应用于 接收端， 所述方法包括： 接收发送端发送的用于生成量子密钥的多个目标量子的第 一量子态信 息， 以及获取所 述多个目标量子在所述接收端的第二量子态信息； 所述第一量子态信息包括多个第一量子 态， 所述第二 量子态信息包括多个第二 量子态； 基于所述多个第一量子态以及所述多个第二量子态， 得到多个量子态组合， 以及每个 量子态组合的计数率； 基于所述每个量子态 组合的计数率， 得到所述第 一量子态信 息与所述第 二量子态信 息 的相位误差率的取值范围， 并获取 所述相位 误差率在所述取值范围中的最大值； 基于所述相位 误差率的最大值， 以及所述第一 量子态信息， 得到量子密钥。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述多个第 一量子态以及所述多 个第二量子态， 得到多个量子态组合， 以及每 个量子态组合的计数率， 包括： 将每个第一量子态与每 个第二量子态进行组合， 得到所述多个量子态组合； 获取当前量子态组合对应的目标量子的数量， 以及获取 所述多个目标量子的总量； 基于所述当前量子态组合对应的目标量子的数量， 以及所述多个目标量子的总量， 得 到所述当前量子态组合的计数率。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述多个第 一量子态包括： 第 一信息基、 第 二信息基、 第一监控基和 第二监控基， 所述多个第二量子态包括： 第一信息基、 第二信息基、 第一监控基和第三监控基； 所述基于所述多个第一量子态以及所述多个第二量子态， 得到 多个量子态组合， 包括： 将所述多个第 一量子态中的第 一信息基、 第二信息基、 第 一监控基和第 二监控基， 与所 述多个第二量子态中的第一信息基、 第二信息基、 第一监控基和第三监控基进 行组合， 得到 所述多个量子态组合。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述每个量子态组合的计数率， 得到所述第一量子态信息与所述第二量子态信息的相位误差率的取值范围， 并获取所述相 位误差率在所述取值范围中的最大值， 包括： 基于所述每个量子态组合的计数率， 对所述相位误差率的取值进行约束， 得到所述相 位误差率对应的取值范围； 基于所述取值范围， 通过预先设定的凸优化线性求解算法， 得到所述相位误差率的最 大值。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述每个量子态组合的计数率， 对所述相位 误差率的取值进行约束， 得到所述相位 误差率对应的取值范围， 包括： 根据所述每个量子态 组合的计数率， 获取所述每个量子态组合的相位计数率的取值范 围； 基于所述每个量子态 组合的相位计数率的取值范围， 通过预先设定的相位计数率与相 位误差率的转换关系， 得到所述相位 误差率对应的取值范围。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述相位误差率的最大值， 以及 所述第一 量子态信息， 得到量子密钥， 包括： 基于所述相位误差率的最大值， 通过香农熵函数， 得到所述多个目标量子由所述发送 端发送至所述接收端的过程中， 所述多个目标量子的量子态信息的泄 露量；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115208568 B 2基于所述泄露量， 以及所述第一量子态信息， 得到所述多个目标量子未泄露的量子态 信息； 基于所述未泄 露的量子态信息， 得到所述 量子密钥。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述未泄露的量子态信 息包含有信 息基量 子态信息； 基于所述未泄 露的量子态信息， 得到所述 量子密钥， 包括： 获取所述未泄 露的量子态信息中的信息基量子态信息； 获取所述信息基量子态信息中比特随机数； 基于所述比特随机数， 得到所述 量子密钥。 8.一种量子密钥生成装置， 其特 征在于， 应用于 接收端， 所述装置包括： 量子态信 息获取模块， 用于接收发送端发送的用于生成量子密钥的多个目标量子的第 一量子态信息， 以及获取所述多个目标量子在所述接 收端的第二量子态信息； 所述第一量 子态信息包括多个第一 量子态， 所述第二 量子态信息包括多个第二 量子态； 计数率获取模块， 用于基于所述多个第一量子态以及所述多个第二量子态， 得到多个 量子态组合， 以及每 个量子态组合的计数率； 相位误差率获取模块， 用于基于所述每个量子态组合的计数率， 得到所述第一量子态 信息与所述第二量子态信息的相位误差率的取值范围， 并获取所述相位误差率在所述取值 范围中的最大值； 量子密钥获取模块， 用于基于所述相位误差率的最大值， 以及所述第 一量子态信 息， 得 到量子密钥。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115208568 B 3