本发明涉及量子安全通信，特别涉及一种量子密钥分发任意被动诱骗态方法及产生装置。
背景技术：
1、量子密钥分发可以为远距离的通信双方提供无条件安全的密钥，结合对称加密方法可以实现无条件安全通信。由于量子密钥分发系统中的光源存在多光子成分，与安全性基础理论模型存在差异，容易受到光子数分离（pns）攻击，诱骗态方法可以非常好地解决这个问题。诱骗态的产生分为主动和被动两种方式，前者需要额外的随机数来决定调制不同的光强，增加了随机数的需求量，并且存在调制误差，降低系统的安全性；后者则无需随机数，通过被动测量光强来确定诱骗态和信号态。论文curty m等passive decoy-statequantum key distribution with practical light sources, 2010 phys. rev. a 81(2) 022310、公开号为cn113225184a的发明专利采用两个独立激光器干涉的方式获得随机光强，通过一个测量干涉光强来获得诱骗态光强分布，但是由于存在强度涨落、两个激光器存在抖动等实际问题，使得光强分布发生改变，从而导致利用诱骗态方法对窃听者信息量的估计不准，降低密钥的安全性。另外，由于仅使用一个探测器，仅能产生“响应”和“不响应”两种事件，对应的诱骗态数量较少，使得安全密钥率估计值偏低，降低系统的性能。公开号为cn107872316a的发明专利采用分束器和多个探测器，可以产生4种事件，增加了诱骗态数量，但是仍然存在强度涨落等问题，并且诱骗态数量固定，无法更加精确地估计安全密钥率。
技术实现思路
1、针对现有技术存在以上缺陷，本发明提出一种量子密钥分发任意被动诱骗态方法及产生装置。
2、本发明的技术方案是这样实现的：
3、一种量子密钥分发任意被动诱骗态方法，包括如下步骤：
4、s1：发送端的激光器以重复频率f发射光脉冲；
5、s2：光脉冲进入延时干涉仪，使得不同光脉冲之间发生干涉，产生的第一干涉结果和第二干涉结果分别从延时干涉仪的两个输出端口出射；
6、s3：使用光电探测器探测第一干涉结果，根据干涉结果的光强分布设置m个按升序排列的光强区间，并得到每个光强区间的光强分布，其中v为每脉冲平均光子数，m为范围 [1,m]内的正整数；
7、s4：将第一干涉结果中强度最小的光强区间对应的第二干涉结果作为信号态，其余光强区间对应的第二干涉结果分别作为m-1个诱骗态，经过量子态调制后通过量子信道传输到接收端进行解码探测；
8、s5：发送端向接收端公布诱骗态信息，接收端统计每种光强下光子计数率，根据m个由和n光子脉冲计数率构成的线性方程，估计出单光子脉冲的计数率下界和误码率上界，最后根据gllp公式计算出安全密钥率。
9、优选地，所述延时干涉仪为偏振无关不等臂干涉仪。
10、优选地，所述延时干涉仪的臂长延时差为n/f，n为不小于2的正整数。
11、优选地，所述光强区间m数量大于2。
12、本发明还公开了一种量子密钥分发任意被动诱骗态产生装置，包括激光器、延时干涉仪、光电探测器、模数转换模块和数据处理模块，
13、激光器用于产生重复频率为f的光脉冲；
14、延时干涉仪用于使不同的光脉冲之间进行干涉，产生光强随机的第一干涉结果和第二干涉结果；
15、光电探测器用于探测第一干涉结果，将光信号转换为电信号；
16、模数转换模块用于将光电探测器输出的电信号转换为数字信号；
17、数据处理模块用于将数字信号划分为m个按升序排列的光强区间，并得到每个光强区间的光强分布，其中v为第m个光强区间的平均光子数，m为范围 [1,m]内的正整数。
18、优选地，所述延时干涉仪包括环形器、分束器、第一延时线、第一四分之一波片镜和第二四分之一波片镜，
19、环形器的第一端口、第二端口、第三端口分别连接激光器、光电探测器、分束器的一个输入端口；
20、分束器的两个输出端口分别连接第一四分之一波片镜和第二四分之一波片镜；第一延时线设置在分束器与第一四分之一波片镜相连的光纤上；
21、分束器的另一个输入端口作为诱骗态产生装置的输出端口。
22、优选地，所述延时干涉仪包括环形器、第一偏振分束器、第二偏振分束器和第二延时线，
23、环形器的第一端口、第二端口、第三端口分别连接激光器、光电探测器、第一偏振分束器的一个输入端口；
24、第一偏振分束器的两个输出端口分别连接第二偏振分束器的一个输入端口和一个输出端口；
25、第一偏振分束器的两个输出端口以及其与环形器相连的输入端口的偏振方向分别与保偏光纤慢轴夹角为45°；
26、第二偏振分束器的另一个输入端口和另一个输出端口通过第二延时线相连；
27、第一偏振分束器的另一个输入端口作为诱骗态产生装置的输出端口。
28、与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
29、本发明提出一种量子密钥分发任意被动诱骗态方法及产生装置，利用延时干涉仪将激光器自发辐射的随机相位转化为随机光强，实时测量光强分布后划分为任意数量的光强区间，实现任意数量诱骗态的被动产生，可以降低光强涨落对系统的影响。并且本发明可以选择任意数量的诱骗态，能够提高参数估计精度，从而提高安全密钥率。另外，只需采用一个激光器和一个探测器，降低了系统的复杂度。
1.一种量子密钥分发任意被动诱骗态方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的量子密钥分发任意被动诱骗态方法，其特征在于，所述延时干涉仪为偏振无关不等臂干涉仪。
3.根据权利要求2所述的量子密钥分发任意被动诱骗态方法，其特征在于，所述延时干涉仪的臂长延时差为n/f，n为不小于2的正整数。
4.根据权利要求1所述的量子密钥分发任意被动诱骗态方法，其特征在于，所述光强区间m数量大于2。
5.一种量子密钥分发任意被动诱骗态产生装置，其特征在于，包括激光器、延时干涉仪、光电探测器、模数转换模块和数据处理模块，
6.根据权利要求5所述的量子密钥分发任意被动诱骗态产生装置，其特征在于，所述延时干涉仪包括环形器、分束器、第一延时线、第一四分之一波片镜和第二四分之一波片镜，
7.根据权利要求5所述的量子密钥分发任意被动诱骗态产生装置，其特征在于，所述延时干涉仪包括环形器、第一偏振分束器、第二偏振分束器和第二延时线，
