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量子通信中的密钥设计是整个量子通信系统安全性的重要保障,传统的密钥设计方法采用固定密钥,无法实现变密钥加密,所以密钥和通信内容被破解的概率很高。提出一种基于色散评价的量子通信变密钥混沌加密实现方法,每次通信时,从混沌学的角度提取所有待通信数据的深层次特征,然后形成本次通信的加密和解密密钥,随通信内容的不同,系统密钥实时变化,在接收端,通过密钥和通信内容的混沌匹配来实现解密,并采用色散特性对加密效果进行评价。

一、量子通信系统

1、量子密码术

量子通信的加密方案原理如图l所示。

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量子通信时的公开密钥建立和通信信道形成时的量子密码网络原理如图2所示。

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量子纠缠态是一种普通的量子常态,对量子分析的意义很大,量子纠缠态定义为:

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另外附加态为:

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如果上面的式(1)成立,为纠缠态,否则l”为非纠缠态。

假设两个自旋为1/2的粒子,第1个量子的自旋态矢为lo)、11)l,第2个量子的自旋态为lo)、11)2,系统量子组成的二粒子系统的自旋可能出现的各状态如下:

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则基于此的量子通信系统定义为: