合肥国信星盾量子科技有限公司

本发明涉及量子密钥分发，具体涉及基于片上集成光频梳的并行量子密钥分发系统及方法，片上集成光频梳光源模块，利用单一泵浦光产生多个频率锁定的相干光载波；并行量子发射机模块，包含多个并行的发射单元，每个发射单元对一路相干光载波进行相位随机化、量子态编码和诱骗态调制；复用模块，对并行量子发射机模块输出的多路量子信号进行合路，并通过量子信道传输复用信号；解复用模块，接收来自量子信道的复用信号，并还原为多路独立的量子信号；并行量子接收机模块，包含多个并行的接收单元，每个接收单元对一路量子信号进行解调与单光子探测；本发明能够有效克服难以利用单一光源生成多个天生频率锁定、相位可控的相干光载波的缺陷。

本发明公开了一种量子网络组网方法和量子网络系统，该方法包括：获取链路的最大纠缠生成容量，并根据实际运营成本因子，通过预设成本模型计算得到的单位纠缠成本；构建物理量子网络对应的无向图，并标注最大纠缠生成容量和单位纠缠成本；接收客户端对的纠缠资源需求；基于无向图，以最小化总成本为目标，以满足纠缠资源需求和为条件，构建最小成本流问题；调用优化算法，求解最小成本流问题，得到每条链路的纠缠生成量分配方案；根据分配方案，控制相应链路的量子设备执行纠缠生成与交换操作。本发明的方法通过引入成本模型，使最小成本优化从理论概念变为可计算、可执行的运营策略，能直接降低量子网络的实际运营开支。

本发明涉及量子态制备，具体涉及端口基状态准备方法及通用可编程混合处理器，发送方Alice获取目标量子态的经典描述信息；发送方Alice基于经典描述信息构造一组与目标量子态相关的正算子值测度POVM；发送方Alice在预先共享的多对最大纠缠态的本地部分上执行正算子值测度POVM，获得指示目标量子态被成功投影的端口索引或协议失败的测量结果；发送方Alice将测量结果通过经典信道发送给接收方Bob；接收方Bob选择测量结果指示的端口索引对应的预先共享的多对最大纠缠态的本地部分保留，并对剩余端口进行部分迹操作；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的传输精度较低、资源利用效率低下的缺陷。

本发明涉及量子安全直接通信，具体涉及一种基于正交态编码的MDI‑QSDC系统及方法，发送端Alice，生成第一初始贝尔态，对持有的量子比特执行幺正编码操作实现经典信息编码，同时生成并插入第一诱饵态，记录第一诱饵态的位置与状态，将量子比特序列发送至测量节点Charlie；接收端Bob，从两种与第一初始贝尔态正交的贝尔态中随机选择一种制备第二初始贝尔态，同时生成并插入第二诱饵态，记录第二诱饵态的位置与状态，将量子比特序列发送至测量节点Charlie；测量节点Charlie，对来自发送端Alice、接收端Bob的量子态执行联合贝尔基测量，并将测量结果公开宣告给双方；本发明能够有效克服系统复杂且实现难度高、在集体噪声环境下性能严重下降，以及量子对话中存在固有信息泄露的缺陷。