C·14讯 8月11日消息（南山）据国家知识产权局，国科量子通信网络有限公司近期公开了一项名为“一种基于量子通信的密钥分发方法及系统”的专利，发明人为：石涛；陈诗萃；王军伟。

专利内容显示：

基于量子通信的密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）是一种利用量子力学原理进行安全密钥共享的技术，其通过量子比特传输随机密钥，利用量子不可克隆（未知的量子态无法被精确复制）来保证窃听者无法拷贝密钥，利用量子测量坍缩（当窃听者尝试测量量子态时，量子态会发生变化）来确保任何窃听行为都会被暴露。

以广泛应用的BB84协议为例，Alice（发送者）随机生成由0和1组成的比特流，并为每个比特随机选择一种基进行编码（包括4种偏振态），Bob（接收者）通过量子信道接收比特流后随机选择一种基进行解码，再通过公开信道公开各自的基信息，当比特对应的基一致时，则保留该比特，否则丢弃，最终生成密钥；然而，BB84协议的量子信道的传输距离受到光子衰减的限制，随着传输距离的增加，光子数量急剧减少，导致安全密钥生成率显著下降。

现有通过孪生场量子密钥分发（Twin-Field Quantum Key Distribution，TF-QKD）协议克服长距离通信的瓶颈，即Alice和Bob各自产生一个通过随机相位编码的弱相干光脉冲，相位编码规则为0比特对应的相位为0或者π，1比特对应的相位为π/2或者3π/2，再将弱相干光脉冲发送至中间站进行干涉测量，干涉测量规则为当相位差为0或者π时，则会发生相干增强，检测器D0亮起，当相位差为π/2或者3π/2时，则会发生相干减弱，检测器D1亮起，最终将干涉结果公布生成密钥，由于中间站的设定，光子无需穿越整个信道，从而有效增加通信距离，并且由于中间站只进行干涉测量和公布，即使中间站被攻击，也无法破译密钥，因此具备测量设备无关（MDI）的优势，此外，相位编码相比于偏振态更适合长距离传输。

然而，光纤中存在相位漂移、温度变化、光纤长度变化等，且TF-QKD协议需要两个光脉冲保持相干，导致干涉对比度下降，影响密钥生成率。

本发明在TF-QKD协议的基础上，综合考虑了光纤中相位漂移、温度变化、光纤长度变化等因素，通过第一预测模型（深度学习）结合第二预测模型（多项式方程）预测相位补偿值，并利用误差控制策略优化补偿决策，从而提高干涉对比度，减少误码率，提升密钥生成率。