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【发明授权】一种量子密钥分发系统、方法及设备_华为技术有限公司_201710272174.7 

申请/专利权人:华为技术有限公司

申请日:2017-04-24

公开(公告)日:2021-01-12

公开(公告)号:CN108737083B

主分类号:H04L9/08(20060101)

分类号:H04L9/08(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2018.11.27#实质审查的生效;2018.11.02#公开

摘要:一种量子密钥分发系统、方法及设备,有助于降低量子密钥分发的复杂性和降低成本。其中该量子密钥分发系统包括第一通信设备、第二通信设备、第三方系统、第一测量设备和第二测量设备;第一测量设备用于在确定第一通信设备发送的第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三方系统发送的第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成第一接收响应,第二测量设备用于在确定第二通信设备发送的第二光子的接收位置和接收时刻、以及第三方系统发送的第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成第二接收响应;第一通信设备、第二通信设备在接收到第一接收响应和第二接收响应后分别根据光子的相位确定比特值,并将确定的比特值保存为共享量子密钥。

主权项:1.一种量子密钥分发系统,其特征在于,包括:第一通信设备、第二通信设备、第三方系统、第一测量设备和第二测量设备;所述第一通信设备,用于向所述第一测量设备发送第一光子;所述第二通信设备,用于向所述第二测量设备发送第二光子;所述第三方系统,用于向所述第一测量设备发送第三光子,以及向所述第二测量设备发送第四光子;所述第一测量设备,用于接收所述第一光子和所述第三光子,并在确定所述第一光子的接收位置和接收时刻、以及所述第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第一接收响应;所述第二测量设备,用于接收所述第二光子和所述第四光子,并在确定所述第二光子的接收位置和接收时刻、以及所述第四光子的接收位置和接收时刻满足所述预设模式后,生成第二接收响应;所述第一通信设备,还用于获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将所述第一比特值保存为所述第一通信设备和所述第二通信设备间的共享量子密钥;所述第二通信设备,还用于获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定第二比特值,并将所述第二比特值保存为所述第一通信设备和所述第二通信设备间的共享量子密钥,其中所述第一比特值和所述第二比特值相同;所述预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。

全文数据:一种量子密钥分发系统、方法及设备技术领域[0001]本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种量子密钥分发系统、方法及设备。背景技术[0002]随着计算机和网络技术的发展,通信安全的重要性与日倶增。例如,当用户通过客户端向网上银行系统发送输入的账号和密码的通信过程中,被第三方窃听到了账号和密码,就有可能造成用户财产的损失,因此,为了避免第三方窃听到通信过程中的信息,需要通信双方的信息在通信过程中是保密的。[0003]量子密钥分发技术通过生成的通信双方之间的共享随机密钥对通信过程中的信息进行加密,从而保证了通信双方的信息在通信过程中是保密的。然而,现有技术已有的量子密钥分发系统是基于BB84协议的,在BB84协议中,用来传输密钥的量子信号源是单光子源,其所需传输的密钥信息是编码在单光子的偏振态或极化方向)上的。但是,由于受标准通信光纤本身的制作缺陷以及周围环境的影响,光子在光纤中传输时会受到随机的双折射影响,因此在接收端光子的偏振态是紊乱无序的,因此需要在接收端对光子的偏振态进行纠正,这需要精确的纠偏算法和器件,因此在具体实现时较为复杂,而且成本较高。发明内容[0004]本申请提供一种量子密钥分发系统、方法和设备,有助于在具体实现时降低量子密钥分发的复杂性,以及降低成本。[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种量子密钥分发系统,包括:第一通信设备、第二通信设备、第三方系统、第一测量设备和第二测量设备;其中,第一通信设备用于向第一测量设备发送第一光子;第二通信设备用于向第二测量设备发送第二光子;第三方系统用于向第一测量设备发送第三光子,以及向第二测量设备发送第四光子;第一测量设备用于接收第一光子和第三光子,并在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第一接收响应;第二测量设备用于接收第二光子和第四光子,并在确定第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第二接收响应;第一通信设备还用于获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为第一通信设备和第二通信设备间的共享量子密钥;第二通信设备还用于获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第二光子的相位和预设规则,确定第二比特值,并将第二比特值保存为第一通信设备和第二通信设备间的共享量子密钥,其中第一比特值和第二比特值相同。[0006]在本申请实施例中,由于根据光子的相位来确定共享量子密钥,与现有技术相比,无需限定使用单光子源,而且简化了测量设备对光子偏振态的控制,因此在具体实现时降低量子密钥分发的复杂性,以及降低成本。[0007]基于第一方面,在一种可能的实现方式中,第一通信设备获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第二通信设备第一光子的相位所属的相位集合,以及获取第二光子的相位所属的相位集合,并在第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值;第二通信设备获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第一通信设备第二光子的相位所属的相位集合,以及获取第一光子的相位所属的相位集合,并在第二光子的相位所属的相位集合和第一光子的相位所属的相位集合相同时,根据第二光子的相位和预设规则,确定第二比特值。[0008]通过上述方法能够使得第一通信设备和第二通信设备确定第一光子和第二光子属于相同的相位集合,从而有助于提高量子密钥分发的正确性。[0009]基于第一方面,在一种可能的设计中,第一通信设备、第二通信设备可以按照下列方式确定第一比特值:[0010]第一通信设备根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值;第一通信设备在第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值;其中,第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第一相位;第二通信设备根据第二光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第二光子的相位对应的比特值为第二比特值。[0011]由于第一通信设备和第二通信设备确定比特值时可基于光子的相位与比特值的对应关系,因此简化了确定比特值的方式,从而降低了量子密钥分发的复杂性。[0012]基于第一方面,在一种可能的设计中,第三方系统包括第三方设备,第三方设备,用于向第一测量设备发送第三光子,以及向第二测量设备发送第四光子,第三光子和第四光子组成相互纠缠的光子对。[0013]基于第一方面,在一种可能的设计中,第一通信设备包括第一相干光源、第一不等臂干涉仪和第一相位调制器,第一不等臂干涉仪包括两个长度不相等的臂,第一相位调制器位于第一不等臂干涉仪的其中一个臂上;[0014]第一相干光源用于生成第一初始光子;第一不等臂干涉仪用于在通过置有第一相位调制器的臂接收第一初始光子时,通过第一相位调制器对第一初始光子的相位进行调制后得到第一光子,并向第一测量设备发送第一光子;在通过未置有第一相位调制器的臂接收第一初始光子时,则将第一初始光子作为第一光子,向第一测量设备发送第一光子;[0015]第二通信设备包括第二相干光源、第二不等臂干涉仪和第二相位调制器,第二不等臂干涉仪包括两个长度不相等的臂,第二相位调制器位于第二不等臂干涉仪的其中一个臂上;[0016]第二相干光源用于生成第二初始光子;第二不等臂干涉仪用于在通过置有第二相位调制器的臂接收第二初始光子时,则通过第二相位调制器对第二初始光子的相位进行调制后得到第二光子,并向第二测量设备发送第二光子;在通过未置有第二相位调制器的臂接收第二初始光子时,则将第二初始光子作为第二光子,向第二测量设备发送第二光子;[0017]第三方设备包括时间箱纠缠源和光分束器,其中,时间箱纠缠源用于生成时间上纠缠的光子对;其中光子经过所述第一不等臂干涉仪的长臂和短臂对应的时间差、光子经过所述第二不等臂干涉仪长臂和短臂对应的时间差、和产生光子对的两个不同时刻的时间差相同;光分束器用于对接收的光子对进行分束后,向第一测量设备发送光子对中的第三光子,以及向第二测量设备发送光子对中的第四光子。[0018]基于第一方面在一种可能的设计中,第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;其中,第一第三方设备用于生成第一光子对,向第一测量设备发送第一光子对中的第三光子,向第三测量设备发送第一光子对中的第五光子;第二第三方设备用于生成第二光子对,向第二测量设备发送第二光子对中的第四光子,向第三测量设备发送第二光子对中的第六光子;第三测量设备用于接收第五光子和第六光子,并在确定第五光子的接收位置和接收时刻、以及第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第三接收响应;第一通信设备获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值;第二通信设备获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第二光子的相位和预设规则,确定第二比特值。[0019]基于第一方面。在一种可能的设计中,第一通信设备、第二通信设备可分别按照下列方式获取到第一接收响应和第二接收响应:[0020]当第一测量设备向第一通信设备和第二通信设备发送第一接收响应,第二测量设备向第一通信设备和第二通信设备发送第二接收响应,则第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应,以及接收第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应,第二通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应,以及接收第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;当第一测量设备向第一通信设备发送第一接收响应,第二测量设备向第二通信设备发送第二接收响应时,第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应,其中第一通信设备在接收到第一接收响应后,向第二通信设备发送第一接收响应,第二通信设备通过接收第二测量设备发送的第二接收响应、第一通信设备发送的第一接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应,其中第二通信设备在接收到第二接收响应后,向第一通信设备发送第二接收响应;当第一测量设备向第一通信设备发送第一接收响应,第二测量设备向第一通信设备发送第二接收响应时,第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应,以及第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应,其中第一通信设备在接收到第一接收响应和第二接收响应后,向第二通信设备发送第一接收响应和第二接收响应,第二通信设备通过接收第一通信设备发送的第一接收响应和第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应。[0021]由于第一测量设备、第二测量设备、第一通信设备和第二通信设备之间可以通过通信网络进行相互通信,因此无论第一测量设备、第二测量设备将接收响应发送到哪个通信设备上,通信设备之间可以通过通信网络来获取到接收响应,在此不进行限定。[0022]基于第一方面,在一种可能的设计中,第一测量设备包括两进两出的第一光分束器和两个第一探测器;第一光分束器的两个输入端分别与第一通信设备、第三方系统连接,第一光分束器的两个输出端分别与两个第一探测器连接;第二测量设备包括两进两出的第二光分束器和两个第二探测器,第二光分束器的两个输入端分别与第二通信设备、第三方系统连接,第一光分束器的两个输出端分别与两个第一探测器连接;[0023]其中,预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂时所产生的时间差。[0024]具体的,第一测量设备在确定通过两个第一探测器中的一个第一探测器在两个不同的时刻接收到第一光子和第三光子时,生成第一接收响应,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过两个长度不相等的臂时所产生的时间差;第二测量设备在确定通过两个第二探测器中的一个第二探测器在两个不同的时刻接收到第二光子和第四光子时,生成第二接收响应,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过两个长度不相等的臂时所产生的时间差。[0025]基于第一方面,在一种可能的设计中,第一通信设备、第二通信设备分别为一个终端设备。[0026]第二方面,本申请实施例提供了一种量子密钥分发方法,包括:[0027]第一通信设备向第一测量设备发送第一光子;并获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为第一通信设备和第二通信设备间的共享量子密钥;[0028]其中第一接收响应是第一测量设备在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二接收响应是第二测量设备在确定第二光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二光子是第二通信设备向第二测量设备发送的,第三光子是第三方系统向第一测量设备发送的,第四光子是第三方系统向第二测量设备发送的。[0029]基于第二方面,在一种可能的设计中,第一通信设备获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第二通信设备第一光子的相位所属的相位集合,以及获取第二光子的相位所属的相位集合,并在第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位,基于预设规则,确定第一比特值。[0030]基于第二方面,在一种可能的设计中,第一通信设备根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值;在第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值;其中,第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第二相位;或者,第一通信设备根据第一光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值。[0031]基于第二方面,在一种可能的设计中,第三方系统包括第三方设备,第三光子是第三方设备向第一测量设备发送的,第四光子是第三方设备向第二测量设备发送的,第三光子和第四光子组成相互纠缠的光子对。[0032]基于第二方面,在一种可能的设计中,第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;[0033]则第一通信设备在获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,其中第三接收响应是第三测量设备在确定第五光子的接收位置和接收时刻、第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第三光子是第一第三方设备发送给第一测量设备的,第五光子是第一第三方设备发送给第三测量设备的,第四光子时第二第三方设备发送给第二测量设备的,第六光子是第二第三方设备发送给第三测量设备的。[0034]基于第二方面,在一种可能的设计中,第一通信设备可基于下列方式获取到第一接收响应和第二接收响应:[0035]第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,第一通信设备通过接收第二通信设备发送的第一接收响应和第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应。[0036]此外,当第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应时,第一通信设备在接收到第一测量设备发送的第一接收响应后,向第二通信设备发送第二接收响应。[0037]基于第二方面,在一种可能的设计中,预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。[0038]第三方面,提供了一种通信设备,包括:发送模块、接收模块和处理模块,其中发送模块用于向第一测量设备发送第一光子;接收模块用于获取第一接收响应和第二接收响应;处理模块用于确定接收模块获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为该通信设备和另一通信设备间的共享量子密钥;其中第一接收响应是第一测量设备在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二接收响应是第二测量设备在确定第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二光子是另一通信设备向第二测量设备发送的,第三光子是第三方系统向第一测量设备发送的,第四光子时第三方系统向第二测量设备发送的。[0039]基于第三方面,在一种可能的设计中,处理模块在确定接收模块获取到第一接收响应和第二接收响应后,触发发送模块通知另一通信设备第一光子的相位所属的相位集合,以及触发接收模块获取第二光子的相位所属的相位集合,并在第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值。[0040]基于第三方面,在一种可能的设计中,处理模块根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值;在第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值;其中,第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第一相位;或者,根据第一光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值。[0041]基于第三方面,在一种可能的设计中,第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;则处理模块在确定接收模块获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,其中第三接收响应是第三测量设备在确定第五光子的接收位置和接收时刻、第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第三光子是第一第三方设备发送给第一测量设备的,第五光子是第一第三方设备发送给第三测量设备的,第四光子是第二第三方设备发送给第二测量设备的,第六光子是第二第三方设备发送给第三测量设备的。[0042]基于第三方面,在一种可能的设计中,接收模块可基于下列方式获取到第一接收响应和第二接收响应:[0043]接收模块通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,通过接收第二通信设备发送的第一接收响应和第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应。[0044]此外,当接收模块通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应时,处理模块确定接收模块在接收到第一测量设备发送的第一接收响应后,触发发送模块向第二通信设备发送第二接收响应。[0045]基于第三方面,在一种可能的设计中,预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。[0046]第四方面,本申请实施例提供了一种通信设备,包括收发器、处理器和存储器,所述收发器用于接收和发送信号,所述存储器用于存储软件程序等,所述处理器用于读取所述存储器中存储的软件程序和数据并实现第二方面或上述第二方面的任意一种实现方式提供的方法。附图说明[0047]图1为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0048]图2为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0049]图3为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0050]图4为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0051]图5为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0052]图6为本申请实施例量子密钥分发系统的示意图;[0053]图7为本申请实施例量子密钥分发方法的流程示意图;[0054]图8为本申请实施例生成响应的方法的流程不意图;[0055]图9a和图9b分别为本申请实施例通信设备的结构示意图;[0056]图IOa和图IOb分别为本申请实施例测量设备的结构示意图。具体实施方式[0057]下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。[0058]如图1所示,本申请实施例量子密钥分发系统100,包括第一通信设备110、第二通信设备120、第三方系统130、第一测量设备140和第二测量设备150,其中:[0059]第一通信设备110,用于向第一测量设备140发送第一光子;[0060]第二通信设备120,用于向第二测量设备150发送第二光子;[0061]第三方系统130,用于向第一测量设备140发送第三光子,以及向第二测量设备150发送第四光子;[0062]第一测量设备140,用于接收第一光子和第三光子,并在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第一接收响应;[0063]其中,需要说明的是,第一测量设备140在第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,可以不生成第一接收响应,或者第一测量设备140在第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,生成不同于第一接收响应的响应,例如,假设第一接收响应用比特1指示,则在第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,生成的接收响应可以用比特〇指示。[0064]第二测量设备150,用于接收第二光子和第四光子,并在确定第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第二接收响应;[0065]其中,需要说明的是,第二测量设备150在第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,可以不生成第二接收响应,或者第二测量设备150在第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,生成不同于第二接收响应的响应,例如,假设第二接收响应用比特1指示,则在第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻不满足预设模式时,生成的接收响应可以用比特〇指示。[0066]第一通信设备110,用于获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为第一通信设备110和第二通信设备120间的共享量子密钥;[0067]第二通信设备120,还用于获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第二光子的相位和预设规则,确定第二比特值,将第二比特值保存为第一通信设备110和第二通信设备120间的共享量子密钥,其中第一比特值和第二比特值相同。[0068]需要说明的是,第一通信设备110和第二通信设备120可基于下列方式获取第一接收响应和第二接收响应:[0069]当第一测量设备140向第一通信设备110发送第一接收响应,当第二测量设备150向第二通信设备120发送第二接收响应时,第一通信设备110在接收到第一接收响应后,向第二通信设备120发送第二接收响应,第二通信设备120在接收到第二接收响应后,向第一通信设备110发送第二接收响应,当第一通信设备110在接收到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则确定第一比特值,当第二通信设备120在接收到第一接收响应和第二接收响应后,根据第二光子的相位和预设规则确定第二比特值。[0070]此外,当第一测量设备140还可以将第一接收响应分别发送给第一通信设备110和第二通信设备120,以及第二测量设备150分别将第二接收响应分别发送给第一通信设备110和第二通信设备120;或者,第一测量设备140将第一接收响应发送给第二通信设备120,第二测量设备150将第二接收响应发送给第二通信设备120,第二通信设备120在接收到第一接收响应和第二接收响应后,将第一接收响应和第二接收响应发送给第一通信设备110;或者,第一测量设备140将第一接收响应发送给第一通信设备110,第二测量设备150将第二接收响应发送给第一通信设备110,第一通信设备110在接收到第一接收响应和第二接收响应后,将第一接收响应和第二接收响应发送给第二通信设备120。在本申请实施例中,不限定第一通信设备110和第二通信设备120接收第一接收响应和第二接收响应的方式。[0071]在本申请实施例中,由于根据光子的相位来确定共享量子密钥,与现有技术相比,无需限定使用单光子源,而且简化了测量设备对光子偏振态的控制,因此在具体实现时降低量子密钥分发的复杂性,以及降低成本。[0072]示例的,第一通信设备110和第二通信设备120可按照下列方式确定共享量子密钥:[0073]第一通信设备110根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值,当第一通信设备110的第一光子的相位属于第一相位集合时,确定第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值,其中第一相位集合中任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第一相位;第二通信设备120根据第二光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第二光子对应的比特值为第二比特值。[0074]例如,预先配置的相位与比特值的对应关系如表1所示:[0075]表1[0077]其中假设目标值为0或2π,则第一相位集合为{〇、jt};第二相位集合为{jt2、3jt2},若第一光子的相位为〇,则第一比特值为〇,若第一光子的相位为π2,由于:π2对应的比特值为〇,〇翻转后为1,则第一比特值为1,其中第一光子的相位与第二光子的相位之和为目标值,第一光子的相位与第二光子的相位所属的相位集合相同。[0078]为了确保第一光子的相位所述的相位集合与第二光子的相位所属的相位集合相同,第一通信设备110在获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第二通信设备120第一光子的相位所属的相位集合,获取第二光子的相位所属的相位集合,在确定第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位和预设规则确定第一比特值;第二通信设备120在获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第一通信设备110第二光子的相位所属的相位集合,获取第一光子的相位所属的相位集合,在确定第二光子的相位所属的相位集合和第一光子的相位所属的相位集合相同时,根据第二光子的相位和预设规则确定第二比特值。[0079]其中,第一通信设备110通知第二通信设备120第一光子的相位所属的相位集合,可以基于如下方式通知:[0080]以表1为例,第一光子的相位所属的相位集合为{0,π},则向第二通信设备发送第一指示信息,其中第一指示信息可以为比特值,也可以为序列,或者第一指示信息可以直接为第一光子的相位所属的相位集合{03},在此不做限定。当第一光子的相位所属的相位集合为{V2、3V2}时,向第二通信设备发送第二指示信息,其中第二指示信息不同于第一指示信息,若第一指示信息用比特值1指示,则第二指示信息可以用比特值〇指示,或者,第一指示信息用第一序列指示,第二指示信息用不同于第一序列的第二序列指示,或者,第二指示信息可以直接为第一光子的相位所属的相位集合{V2、3V2},在此不做限定。第二通信设备可按照下列方式获取第一光子的相位所属的相位集合:当第二通信设备接收到第一指示信息时,则确定第一光子的相位所属的相位集合为{〇,W,当第二通信设备接收到第二指示信息时,则确定第一光子的相位所属的相位集合为{V2、3V2}。第二通信设备通知第一通信设备第二光子的相位所属的相位集合的方式与第一通信设备通知第二通信设备第一光子的相位所属的相位集合的方式类似,在此不再赘述;第二通信设备获取第一光子的相位所属的相位集合的方式与第一通信设备获取第二光子的相位所属的相位集合的方式类似,在此不再赘述。[0081]此外,需要说明的是,如图2所示,第三方系统130中包括第三方设备,其中由第三方设备向第一测量设备140发送第三光子,向第二测量设备150发送第四光子,其中第三光子和第四光子组成相互纠缠的光子对。可选的,第三方系统130为第三方设备。[0082]如图3所示,当第三方系统130包括第三方设备时,第一通信设备110包括第一相干光源1101、第一不等臂干涉仪1102和第一相位调制器1103,其中,第一不等臂干涉仪1102包括两个长度不相等的臂,第一相位调制器1103位于第一不等臂干涉仪1102其中一个臂上;[0083]第一相干光源1101,用于生成第一初始光子;[0084]第一不等臂干涉仪1102,用于在通过置有第一相位调制器1103的臂接收第一初始光子时,通过第一相位调制器1103对第一初始光子的相位进行调制后得到第一光子,并向第一测量设备140发送第一光子;在通过未置有第一相位调制器1103的臂接收第一初始光子时,将第一初始光子作为第一光子,向第一测量设备140发送第一光子。[0085]第二通信设备120包括第二相干光源1201、第二不等臂干涉仪1202和第二相位调制器1203,其中第二不等臂干涉仪1202包括两个长度不相等的臂,第二相位调制器1203位于第二不等臂干涉仪1202其中一个臂上;[0086]第二相干光源1201,用于生成第二初始光子;[0087]第二不等臂干涉仪1202,用于在通过置有第二相位调制器1203的臂接收第二初始光子时,通过第二相位调制器1203对第一初始光子的相位进行调制后得到第二光子,并向第二测量设备150发送第二光子;在通过未置有第二相位调制器1203的臂接收第二初始光子时,将第二初始光子作为第二光子,向第二测量设备150发送第二光子;[0088]第三设备包括时间箱纠缠源1301和光分束器1302;[0089]时间箱纠缠源1301用于生成时间上纠缠的光子对,并向光分束器1302发送光子对,产生光子对的两个不同时刻对应的时间差与光子经过第一不等臂干涉仪1102长短臂的时间差、光子经过第二不等臂干涉仪1202长短臂的时间差相同;[0090]光分束器1303,用于对接收的光子对进行分束后,向第一测量设备140发送第三光子,向第二测量设备150发送第四光子。[0091]由于第一相位调制器1103可以位于第一不等臂干涉仪1102的短臂上,也可以位于第一不等臂干涉仪1102的长臂上,第二相位调制器1203可以位于第二不等臂干涉仪1202的短臂上,也可以位于第一不等臂干涉仪1102的长臂上,无论相位调制器位于不等臂干涉仪的哪个臂上不影响本申请实施例的实现方式。[0092]应理解,在本申请实施例中第一相干光源和第二相干光源可以为激光器。[0093]下面以第一相位调制器1103位于第一不等臂干涉仪1102的短臂上,第二相位调制器1203位于第二不等臂干涉仪1202的短臂上为例进行介绍。[0094]具体的,图3中所示的量子密钥分发系统中第一相位调制器1103位于第一不等臂干涉仪1102的短臂上,第二相位调制器1203位于第二不等臂干涉仪1202的短臂上,其中第一相位调制器1103和第二相位调制器1203的调制相位相同,假设第一相位调制器1103和第二相位调制器1203的调制相位分别为0、3t、jt2和3π2,由于第一光子的光子态为用于表示第一相位调制器1103的调制相位;第二光子的光子态为,用于表示第二相位调制器1203的调制相位,第三光子和第四光子组成的光子对的光子态函数为(It2XltAAlt1Xlt1X,其中乜用于表示光子经过短臂到达探测器的时刻,t2用于表示光子经过长臂到达探测器的时刻,下标a用于表示第一光子,下标b用于表示第二光子,下标s用于表示第三光子,下标i用于表示第四光子,因此,第一光子、第二光子和光子对的整体态函数可以表不为第一通信设备、第二通信设备和第三方设备光子态的直积态:[0096]当第一测量设备140包括两进两出的第一光分束器BSl和第一探测器D1、第一探测器D2,第二测量设备150包括两进两出的第二光分束器BS2和第二探测器D3、第二探测器D4时,其中,第一光分束器BSl的两个输入端分别与第一通信设备110、第三方设备连接,第一光分束器BSl的两个输出端分别与第一探测器Dl、第一探测器D2连接,第二光分束器BS2的两个输入端分别与第二通信设备120、第三方设备连接,第二光分束器BS2的两个输出端分别与第二探测器D3、第二探测器D4连接。[0097]由于探测器通常无法辨别光子数目,因此忽略双光子干涉,即两个光子双干涉项,即两个光子同一时刻同时到达同一探测器的事件,考虑整体态函数在经过第一光分束器BSl和第二光束器BS2的波形演化,将第一测量设备140中同一个探测器在两个时刻接收到光子作为成功探测响应事件,其中两个时刻的时间差为,则该成功探测响应事件对应的量子态为:[0099]需要说明的是,第一测量设备生成第一接收响应和第二测量设备生成第二接收响应包括以下情况:[0101]其中,|D2,t2用于表示光子经过短臂时第一探测器D2接收到的情况;|ϋ2,ω用于表示光子经过长臂时第一探测器D2接收到的情况;|D4,t2〉用于表示光子经过短臂时第二探测器D4接收到的情况;IDLtO用于表示光子经过长臂时第二探测器D4接收到的情况;Dl,t2用于表示光子经过短臂时第一探测器Dl接收到的情况;IDUtO用于表示光子经过长臂时第一探测器Dl接收到的情况;|D3,t2用于表示光子经过短臂时第二探测器D3接收到的情况;|〇3,以〉用于表示光子经过长臂时第二探测器D3接收到的情况。[0102]因此,由于第一相位调制器和第二相位调制器的调制相位为0、3i、V2和3V2,为了能够使得第一探测器Dl能够在t时刻接收到第一光子、在t2时刻接收到第三光子,或者第一探测器Dl能够在t时刻接收到第三光子、在t2时刻接收到第一光子,或者,第一探测器D2能够在t时刻接收到第一光子、在t2时刻接收到第三光子,或者第一探测器D2能够在七时刻接收到第三光子、在t2时刻接收到第一光子,从而生成第一接收响应,以及第二探测器D3能够在t时刻接收到第二光子、在t2时刻接收到第四光子,或者第二探测器D3能够在t时刻接收到第四光子、在t2时刻接收到第二光子,或者,第二探测器D4能够在t时刻接收到第二光子、在t2时刻接收到第四光子,或者第二探测器D4能够在t时刻接收到第四光子、在t2时刻接收到第四光子,从而生成第二接收响应,则0a+0b=〇或者231,才能使得1+£?夂+〜不为〇,例如当第一探测器〇1在七时刻接收到第三光子、在t2时刻接收到第一光子时生成第一接收响应,若第一光子的相位为03=〇,则第二光子的相位也S0b=〇时,在第二探测器D2在时刻接收到第二光子、在^时刻接收到第四光子时生成第二接收响应。[0103]可选的,在本申请实施例中预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过两个长度不相等的臂时所产生的时间差。[0104]具体的,第一测量设备140在确定通过所述两个第一探测器中的一个第一探测器在两个不同的时刻接收到所述第一光子和所述第三光子时,生成所述第一接收响应,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过两个长度不相等的臂时所产生的时间差;第二测量设备150在确定通过两个第二探测器中的一个第二探测器在两个不同的时刻接收到第二光子和第四光子时,生成第二接收响应,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过两个长度不相等的臂时所产生的时间差。[0105]以表1所示的相位与比特值的对应关系为例,则说明第一通信设备110和第二通信设备120确定共享量子密钥的具体过程。如表2所不,第一光子的相位θ3和第二光子的相位以与比特值的对应关系。[0106]表2[0107][0108]以表2为例,当0jP0b都在第一相位集合{〇,π}时,第一通信设备和第二通信设备同时接收到第一接收响应和第二接收响应,若1=0,则第一通信设备确定第一比特值为〇,而第二通信设备Qb=O,因此,第二通信设备确定的第二比特值也为0,从而0即为第一通信设备和第二通信设备间的量子共享密钥,若9a=V2^』0b=3V2,而由于V2对应的比特值为0,而3V2对应的比特值为1,因此需要第一通信设备与第二通信设备其中一个确定的比特值进行翻转,从而使得第一通信设备确定的第一比特值和第二通信设备确定的第二比特值相同,具体的可以在预设规则中规定第一通信设备和第二通信设备中具体是哪个通信设备进行比特值翻转,或者第一通信设备和第二通信设备通过通信网络进行协商来确定是哪个通信设备进行翻转,在此不做限定。[0109]需要说明的是,第三光子可以为时间上纠缠的光子对中的信号光子,第四光子可以为时间上纠缠的光子对中的闲置光子,此外还可以在第三方设备中直接配置激光器和不等臂干涉仪来产生在时间上相互纠缠的光子对又称为一对time-bin纠缠光子)。[0110]示例的,在时间上纠缠的光子对可以事先定义好时间间隔(如t2_t〇的两个激光脉冲栗浦非线性晶体产生光子对,在时间上无法区分光子对是前一个栗浦脉冲产生还是由后一个栗浦脉冲产生,由此产生一对光子在时间上不可区分。除此之外,也可以通过量子点、金刚石色心等体系产生一对time-bin纠缠光子。[0111]具体的,在本申请实施例中的第一测量设备和第二测量设备可以分别为基站或者其它网络设备,第一通信设备和第二通信设备可以分别为终端设备,如智能手机、台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等,如图4所示,第一测量设备和第二测量设备通过骨干网连接,第一通信设备和第二通信设备分别位于各自的局域网中,当第一通信设备和第二通信设备之间进行通信时,可以直接通过共享量子密钥对信息进行加密后进行传输,从而实现了保密通信。这样在保证安全通信的前提下,可以实现两个不同局域网络中的用户远距离的量子密钥分发,而且整个量子密钥分发的过程不依赖与中间的设备是否安全,只需要通信双方各自的站点安全可靠即可,可以很好的应用于城际量子通信或骨干网中。[0112]此外,在实际网络中,为了也可以将第一通信设备和第二通信设备置于安全的地方,如运营商的机房中,因此在本申请实施例中考虑到第一通信设备和第二通信设备的安全性,实现不同局域网络中更远距离的量子密钥分发过程,第一通信设备和第二通信设备可以为基站或者其它网络设备,如图5所示的量子密钥分发系统,当第一通信设备和第二通信设备生成共享量子密钥后,分别在第一通信设备所在小区内的终端设备和第二通信设备所在小区内的终端设备进行通信时,向终端设备下发共享量子密钥对信息加密,从而实现通信过程的保密。[0113]此外,如图2所示的量子密钥分发系统的技术方案可以扩展到如图6所示量子密钥分发系统,如图6所示的量子密钥分发系统包括第一通信设备、第二通信设备、第一测量设备、第二测量设备和第三系统,与如图2所示的量子密钥分发系统不同之处在于第三系统中包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;其中,第一第三方设备,用于生成第一光子对,向第一测量设备发送第一光子对中的第三光子,向第三测量设备发送第一光子对中的第五光子;[0114]第二第三方设备,用于生成第二光子对,向第二测量设备发送第二光子对中的第四光子,向第三测量设备发送第二光子对中的第六光子;[0115]第三测量设备,用于接收第五光子和第六光子,并在确定第五光子的接收位置和接收时刻、以及第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第三接收响应;[0116]与图2中第一通信设备确定第一比特值的不同之处在于图6中的第一通信设备在获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规贝IJ,确定第一比特值;[0117]与图2中第一通信设备确定第一比特值的不同之处在于图6中的第二通信设备在获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第二光子的相位和预设规贝IJ,确定第二比特值。[0118]此外,图6所示的量子密钥的具体分发过程、以及获取接收响应的方式、预设模式、预设规则等与如图2所示的量子密钥系统类似,在此不再一一赘述。[0119]需要说明的是,本申请实施例的技术方案还可以扩展到更多的第三方设备和测量设备,来实现更长距离的量子密钥分发。[0120]还需要说明的是,本申请实施例中图1〜图6所示的量子密钥通信系统中的箭头指向指的是光子的传输方向,在本申请实施例中图1〜图6所示的量子密钥通信系统中包括的各个设备之间可以通过通信网络如局域网、广域网等实现信息(如第一接收响应、第二接收响应、第三接收响应、指示信息等的之间的相互通信。[0121]基于同一构思,本申请实施例中还提供了如图7所示的量子密钥分发方法,由于本申请实施例中的如图7所示的量子密钥分发方法对应的量子密钥分发系统为本申请实施例如图1所示的量子密钥分发系统,因此本申请实施例如图7所示的量子密钥分发方法的实施可以参见如图1所示的量子密钥分发系统的实施,重复之处不再赘述。[0122]如图7所示,本申请实施例提供了一种量子密钥分发方法,包括:[0123]步骤700,第一通信设备向第一测量设备发送第一光子;[0124]步骤710,第一通信设备在获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为第一通信设备和第二通信设备间的共享量子密钥;[0125]其中第一接收响应是第一测量设备在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二接收响应是第二测量设备在确定第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二光子是第二通信设备向第二测量设备发送的,第三光子是第三方系统向第一测量设备发送的,第四光子是第三方系统向第二测量设备发送的。[0126]在一种可能的设计中,第一通信设备在获取到第一接收响应和第二接收响应后,通知第二通信设备第一光子的相位所属的相位集合,以及获取第二光子的相位所属的相位集合,并在第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位,基于预设规则,确定第一比特值。[0127]在一种可能的设计中,第一通信设备根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值;在第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值;其中,第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第一相位;或者,第一通信设备根据第一光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值。[0128]在一种可能的设计中,第三方系统包括第三方设备,第三光子是第三方设备向第一测量设备发送的,第四光子是第三方设备向第二测量设备发送的,第三光子和第四光子组成相互纠缠的光子对。[0129]在一种可能的设计中,第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;则第一通信设备在获取到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,其中第三接收响应是第三测量设备在确定第五光子的接收位置和接收时刻、第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第三光子是第一第三方设备发送给第一测量设备的,第五光子是第一第三方设备发送给第三测量设备的,第四光子时第二第三方设备发送给第二测量设备的,第六光子是第二第三方设备发送给第三测量设备的。[0130]在一种可能的设计中,第一通信设备可基于下列方式获取到第一接收响应和第二接收响应:[0131]第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,第一通信设备通过接收第二通信设备发送的第一接收响应和第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应。[0132]此外,当第一通信设备通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应时,第一通信设备在接收到第一测量设备发送的第一接收响应后,向第二通信设备发送第二接收响应。[0133]在一种可能的设计中,预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。[0134]如图8所示,本申请实施例提供了一种生成响应的方法,包括:[0135]步骤800,测量设备接收第一光子和第二光子,第一光子和第二光子分别来自两个不同的设备;[0136]步骤810,测量设备在确定第一光子的接收位置和接收时刻、第二光子的接收位置和接收时刻满足预设模式时,生成接收响应。[0137]在一种可能的设计中,测量设备中包括两个探测器,则测量设备在确定通过两个探测器中的其中一个探测器在两个不同的时刻接收到第一光子和第二光子时,生成接收响应,其中在两个不同时刻之间探测器未接收到其它光子。[0138]基于同一构思,本申请实施例中还提供了如图9a所示的通信设备和如图IOa所示的测量设备,由于本申请实施例中的如图9a所示的通信设备和如图IOa所示的测量设备对应的量子密钥分发系统为本申请实施例如图1所不的量子密钥分发系统,因此本申请实施例如图9a所示的通信备和如图IOa所示的测量设备的实施可以参见如图1所示的量子密钥分发系统的实施,重复之处不再赘述。[0139]如图9a所示,本申请实施例的通信设备,包括:发送模块910a、接收模块920a和处理模块930a,其中发送模块910a用于向第一测量设备发送第一光子;接收模块920a用于获取第一接收响应和第二接收响应;处理模块930a用于确定接收模块获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将第一比特值保存为所述通信设备和另一通信设备间的共享量子密钥;其中第一接收响应是第一测量设备在确定第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二接收响应是第二测量设备在确定第二光子的接收位置和接收时亥IJ、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第二光子是另一通信设备向第二测量设备发送的,第三光子是第三方系统向第一测量设备发送的,第四光子是第三方系统向第二测量设备发送的。[0M0]在一种可能的设计中,处理模块930a在确定接收模块920a接收到第一接收响应和第二接收响应后,触发发送模块910a通知另一通信设备第一光子的相位所属的相位集合,以及触发接收模块920a获取第二光子的相位所属的相位集合,并在第一光子的相位所属的相位集合和第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值。[0141]在一种可能的设计中,处理模块930a根据第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值;在第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值,在第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到第一比特值;其中,第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于目标值,第一相位为第二相位集合中的任一相位,第二相位不同于第一相位;或者,根据第一光子的相位,按照相位与比特值的对应关系,确定与第一光子的相位对应的比特值为第一比特值。[0142]在一种可能的设计中,第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;则处理模块930a在确定接收模块920a接收到第一接收响应、第二接收响应和第三接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,其中第三接收响应是第三测量设备在确定第五光子的接收位置和接收时刻、第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,第三光子是第一第三方设备发送给第一测量设备的,第五光子是第一第三方设备发送给第三测量设备的,第四光子时第二第三方设备发送给第二测量设备的,第六光子是第二第三方设备发送给第三测量设备的。[0143]在一种可能的设计中,接收模块920a可基于下列方式获取到第一接收响应和第二接收响应:[0144]接收模块920a通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二测量设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应;或者,通过接收第二通信设备发送的第一接收响应和第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应。[0145]此外,当接收模块920a通过接收第一测量设备发送的第一接收响应、第二通信设备发送的第二接收响应来获取到第一接收响应和第二接收响应时,处理模块930a确定接收模块920a在接收到第一测量设备发送的第一接收响应后,触发发送模块910a向第二通信设备发送第二接收响应。[0146]在一种可能的设计中,预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。[0147]应理解,在本申请实施例中发送模块和接收模块可以由收发器实现,其中收发器中包括相干光源、不等臂干涉仪和相位调制器,其中相干光源用于产生初始光子,不等臂干涉仪在通过置有相位调制器的臂接收初始光子时,通过相位调制器对初始光子的相位进行调制后得到第一光子,并向第一测量设备发送第一光子;在通过未置有相位调制器的臂接收初始光子时,则将初始光子作为第一光子,向第一测量设备发送第一光子;除此之外收发器中还包括收发通信数据如第一接收响应、第二接收响应等模块,可选的,收发器中还包括其它用于对光子处理的器件,处理模块可以由处理器实现,如图9b所示通信设备900b的硬件结构示意图,包括处理器9IOb、收发器920b、、存储器930b,其中其中存储器930b用于存储用于存储软件程序以及收发器920b收发的通信数据信息等,处理器910b用于读取存储器930b中存储的软件程序和收发器920b收发的通信数据信息,从而实现本申请实施例如图7所示的量子密钥分发方法。[0148]其中,处理器910b可以采用通用的中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU,微处理器,应用专用集成电路ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC,或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。[0149]应注意,尽管图9b所示的通信设备仅仅示出了处理器910b、收发器920b和存储器930b,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该通信设备还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该通信设备还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该通信设备也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图9b中所示的全部器件。[0150]如图IOa所示,本申请实施例测量设备,包括:收发模块IOOOa和处理模块1010a,其中收发模块IOOOa用于接收第一光子和第二光子,第一光子和第二光子分别来自两个不同的设备;处理模块IOlOa用于在确定收发模块IOOOa接收的第一光子的接收位置和接收时亥IJ、第二光子的接收位置和接收时刻满足预设模式时,生成接收响应。[0151]在一种可能的实现方式中,收发模块IOOOa中包括两个探测器,处理模块IOlOa在确定通过两个探测器中的其中一个探测器在两个不同的时刻接收到第一光子和第二光子时,生成接收响应,其中在两个不同时刻之间探测器未接收到其它光子。[0152]应理解,在本申请实施例中收发模块可以由收发器实现,其中收发器中包括光分束器、两个探测器,其中探测器用于接收光子;光分束器用于对接收来自设备发送的光子后进行干涉,然后发送到探测器,此外收发器中还包括收发通信数据(如接收响应等模块,或者,收发器中还包括其它用于对光子处理的器件,处理模块可以由处理器实现,如图IOb所示测量设备IOOOb的硬件结构示意图,包括处理器1010b、收发器1020b、、存储器1030b,其中其中存储器1030b用于存储用于存储软件程序以及收发器1020b收发的通信数据信息等,处理器IOlOb用于读取存储器1030b中存储的软件程序和收发器1020b收发的通信数据信息,从而实现本申请实施例如图8所示的生成响应的方法。[0153]其中,处理器IOlOb可以采用通用的中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU,微处理器,应用专用集成电路ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC,或者一个或多个集成电路,用于执行相关操作,以实现本申请实施例所提供的技术方案。[0154]应注意,尽管图IOb所示的测量设备仅仅示出了处理器1010b、收发器1020b和存储器1030b,但是在具体实现过程中,本领域的技术人员应当明白,该测量设备还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时,根据具体需要,本领域的技术人员应当明白,该测量设备还可包含实现其他附加功能的硬件器件。此外,本领域的技术人员应当明白,该测量设备也可仅仅包含实现本申请实施例所必须的器件或模块,而不必包含图IOb中所示的全部器件。[0155]在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线例如同轴电缆、光纤、数字用户线DSL或无线(例如红外、无线、微波等方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD、或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDiskSSD等。[0156]本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等上实施的计算机程序产品的形式。[0157]本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和或方框图中的每一流程和或方框、以及流程图和或方框图中的流程和或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。[0158]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。[0159]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。[0160]尽管已描述了本申请中一些可能的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括本申请实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。[0161]显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求:1.一种量子密钥分发系统,其特征在于,包括:第一通信设备、第二通信设备、第三方系统、第一测量设备和第二测量设备;所述第一通信设备,用于向所述第一测量设备发送第一光子;所述第二通信设备,用于向所述第二测量设备发送第二光子;所述第三方系统,用于向所述第一测量设备发送第三光子,以及向所述第二测量设备发送第四光子;所述第一测量设备,用于接收所述第一光子和所述第三光子,并在确定所述第一光子的接收位置和接收时刻、以及所述第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第一接收响应;所述第二测量设备,用于接收所述第二光子和所述第四光子,并在确定所述第二光子的接收位置和接收时刻、以及所述第四光子的接收位置和接收时刻满足所述预设模式后,生成第二接收响应;所述第一通信设备,还用于获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将所述第一比特值保存为所述第一通信设备和所述第二通信设备间的共享量子密钥;所述第二通信设备,还用于获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定第二比特值,并将所述第二比特值保存为所述第一通信设备和所述第二通信设备间的共享量子密钥,其中所述第一比特值和所述第二比特值相同。2.如权利要求1所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,具体包括:所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,通知所述第二通信设备所述第一光子的相位所属的相位集合,以及获取所述第二光子的相位所属的相位集合,并在所述第一光子的相位所属的相位集合和所述第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据所述第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值;所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定第二比特值,具体包括:所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,通知所述第一通信设备所述第二光子的相位所属的相位集合,以及获取所述第一光子的相位所属的相位集合,并在所述第二光子的相位所属的相位集合和所述第一光子的相位所属的相位集合相同时,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定第二比特值。3.如权利要求1或2所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一通信设备根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定所述第一比特值,具体包括:所述第一通信设备根据所述第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与所述第一光子的相位对应的比特值;所述第一通信设备在所述第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与所述第一光子的相位对应的比特值为所述第一比特值,在所述第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与所述第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到所述第一比特值;其中,所述第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,所述第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于所述目标值,所述第一相位为所述第二相位集合中的任一相位,所述第二相位不同于第一相位;所述第二通信设备根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定所述第二比特值,具体包括:所述第二通信设备根据所述第二光子的相位,按照所述相位与比特值的对应关系,确定与所述第二光子的相位对应的比特值为所述第二比特值。4.如权利要求1至3任一所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第三方系统包括第三方设备,所述第三方设备,用于向所述第一测量设备发送所述第三光子,以及向所述第二测量设备发送所述第四光子,所述第三光子和所述第四光子组成相互纠缠的光子对。5.如权利要求4所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一通信设备包括第一相干光源、第一不等臂干涉仪和第一相位调制器,所述第一不等臂干涉仪包括两个长度不相等的臂,所述第一相位调制器位于所述第一不等臂干涉仪的其中一个臂上;所述第一相干光源,用于生成第一初始光子;所述第一不等臂干涉仪,用于在通过置有所述第一相位调制器的臂接收所述第一初始光子时,通过所述第一相位调制器对所述第一初始光子的相位进行调制后得到所述第一光子,并向所述第一测量设备发送所述第一光子;在通过未置有所述第一相位调制器的臂接收所述第一初始光子时,则将所述第一初始光子作为所述第一光子,向所述第一测量设备发送所述第一光子;所述第二通信设备包括第二相干光源、第二不等臂干涉仪和第二相位调制器,所述第二不等臂干涉仪包括两个长度不相等的臂,所述第二相位调制器位于所述第二不等臂干涉仪的其中一个臂上;所述第二相干光源,用于生成第二初始光子;所述第二不等臂干涉仪,用于在通过置有所述第二相位调制器的臂接收所述第二初始光子时,则通过所述第二相位调制器对所述第二初始光子的相位进行调制后得到所述第二光子,并向所述第二测量设备发送所述第二光子;在通过未置有所述第二相位调制器的臂接收所述第二初始光子时,则将所述第二初始光子作为所述第二光子,向所述第二测量设备发送所述第二光子;所述第三方设备包括时间箱纠缠源和光分束器,所述时间箱纠缠源用于生成时间上纠缠的光子对,并向所述光分束器发送所述光子对;其中光子经过所述第一不等臂干涉仪的长臂和短臂对应的时间差、光子经过所述第二不等臂干涉仪长臂和短臂对应的时间差、和产生光子对的两个不同时刻的时间差相同;所述光分束器,用于对接收的所述光子对进行分束后,向所述第一测量设备发送所述光子对中的第三光子,以及向所述第二测量设备发送所述光子对中的第四光子。6.如权利要求1至3任一所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;所述第一第三方设备,用于生成第一光子对,向所述第一测量设备发送所述第一光子对中的第三光子,向所述第三测量设备发送所述第一光子对中的第五光子;所述第二第三方设备,用于生成第二光子对,向所述第二测量设备发送所述第二光子对中的第四光子,向所述第三测量设备发送所述第二光子对中的第六光子;所述第三测量设备,用于接收所述第五光子和所述第六光子,并在确定所述第五光子的接收位置和接收时刻、以及所述第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后,生成第三接收响应;所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定第一比特值,具体包括:所述第一通信设备获取到所述第一接收响应、所述第二接收响应和所述第三接收响应后,根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定第一比特值;所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定所述第二比特值,具体包括:所述第二通信设备获取到所述第一接收响应、所述第二接收响应和所述第三接收响应后,根据所述第二光子的相位和所述预设规则,确定所述第二比特值。7.如权利要求1至6任一所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一测量设备还用于向所述第一通信设备和所述第二通信设备发送所述第一接收响应;所述第二测量设备还用于向所述第一通信设备和第二通信设备发所述第二接收响应;所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第一通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二测量设备发送的所述第二接收响应;所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第二通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二测量设备发送的所述第二接收响应;或者,所述第一测量设备还用于向所述第一通信设备发送所述第一接收响应;所述第二测量设备还用于向所述第二通信设备发送所述第二接收响应;所述第一通信设备还用于在获取到所述第一接收响应后,向所述第二通信设备发送所述第一接收响应;所述第二通信设备还用于在获取到所述第二接收响应后,向所述第一通信设备发送所述第二接收响应;所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第一通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二通信设备发送的所述第二接收响应;所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第二通信设备接收到所述第二测量设备发送的所述第二接收响应,以及接收到所述第一通信设备发送所述第一接收响应;或者,所述第一测量设备还用于向所述第一通信设备发送所述第一接收响应;所述第二测量设备还用于向所述第一通信设备发送所述第二接收响应;所述第一通信设备在获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,向所述第二通信设备发送所述第一接收响应和所述第二接收响应;所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第一通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二测量设备发送的所述第二接收响应;所述第二通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应,具体包括:所述第二通信设备接收到所述第一通信设备发送的所述第一接收响应和所述第二接收响应。8.如权利要求1至7任一所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一测量设备包括两进两出的第一光分束器和两个第一探测器;所述第一光分束器的两个输入端分别与所述第一通信设备、所述第三方系统连接,所述第一光分束器的两个输出端分别与两个第一探测器连接;所述第二测量设备包括两进两出的第二光分束器和两个第二探测器,所述第二光分束器的两个输入端分别与所述第二通信设备、所述第三方系统连接,所述第一光分束器的两个输出端分别与两个第一探测器连接;所述预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,其中两个不同的时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂时所产生的时间差。9.如权利要求1至8任一所述的量子密钥分发系统,其特征在于,所述第一通信设备、所述第二通信设备分别为一个终端设备。10.—种量子密钥分发方法,其特征在于,包括:第一通信设备向第一测量设备发送第一光子;所述第一通信设备获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和预设规则,确定第一比特值,并将所述第一比特值保存为所述第一通信设备和第二通信设备间的共享量子密钥;其中所述第一接收响应是所述第一测量设备在确定所述第一光子的接收位置和接收时刻、以及第三光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,所述第二接收响应是所述第二测量设备在确定所述第二光子的接收位置和接收时刻、以及第四光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,所述第二光子是所述第二通信设备向所述第二测量设备发送的,所述第三光子是第三方系统向所述第一测量设备发送的,所述第四光子是所述第三方系统向所述第二测量设备发送的。11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备在获取到第一接收响应和第二接收响应后,根据第一光子的相位和所述预设规则,确定第一比特值,具体包括:在获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,通知所述第二通信设备所述第一光子的相位所属的相位集合,以及获取所述第二光子的相位所属的相位集合,并在所述第一光子的相位所属的相位集合和所述第二光子的相位所属的相位集合相同时,根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定第一比特值。12.如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定所述第一比特值,具体包括:所述第一通信设备根据所述第一光子的相位,按照预先配置的相位与比特值的对应关系,确定与所述第一光子的相位对应的比特值;所述第一通信设备在所述第一光子的相位属于第一相位集合时,则确定与所述第一光子的相位对应的比特值为所述第一比特值,在所述第一光子的相位属于第二相位集合时,对确定的与所述第一光子的相位对应的比特值进行翻转得到所述第一比特值;其中,所述第一相位集合中的任一相位与自身叠加之和等于预先设定的目标值,所述第二相位集合中的第一相位与第二相位之和等于所述目标值,所述第一相位为所述第二相位集合中的任一相位,所述第二相位不同于所述第一相位;或者,所述第一通信设备根据所述第一光子的相位,按照所述相位与比特值的对应关系,确定与所述第一光子的相位对应的比特值为所述第一比特值。13.如权利要求10至12任一所述的方法,其特征在于,所述第三方系统包括第三方设备,所述第三光子是第三方设备向所述第一测量设备发送的,所述第四光子是所述第三方设备向所述第二测量设备发送的,所述第三光子和所述第四光子组成相互纠缠的光子对。14.如权利要求10至12任一所述的方法,其特征在于,所述第三方系统包括第一第三方设备、第二第三方设备和第三测量设备;所述第一通信设备获取到所述第一接收响应和所述第二接收响应后,根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定所述第一比特值,包括:所述第一通信设备在接收到所述第一接收响应、所述第二接收响应和第三接收响应后,根据所述第一光子的相位和所述预设规则,确定所述第一比特值,其中所述第三接收响应是所述第三测量设备在确定第五光子的接收位置和接收时刻、所述第六光子的接收位置和接收时刻满足预设模式后生成的,所述第三光子是所述第一第三方设备发送给所述第一测量设备的,所述第五光子是所述第一第三方设备发送给所述第三测量设备的,所述第四光子时所述第二第三方设备发送给所述第二测量设备的,所述第六光子是所述第二第三方设备发送给所述第三测量设备的。15.如权利要求10至14任一所述的方法,其特征在于,所述第一通信设备获取到第一接收响应和第二接收响应,包括:所述第一通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二测量设备发送的所述第二接收响应;或者,所述第一通信和设备接收到所述第二通信设备发送的所述第一接收响应和所述第二接收响应;或者,所述第一通信设备接收到所述第一测量设备发送的所述第一接收响应,以及接收到所述第二通信设备发送的所述第二接收响应;所述第一通信设备在接收到所述第一测量设备发送的第一接收响应之后,还包括:所述第一通信设备向所述第二通信设备发送所述第一接收响应。16.如权利要求爱10至15任一所述的方法,其特征在于,所述预设模式为测量设备所包括的两个探测器中的一个探测器在两个不同的时刻分别接收到一个光子,且两个时刻的时间差为光子经过通信设备中包括的不等臂干涉仪的两个长度不相等的臂所产生的时间差。

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