本发明涉及连续变量量子密钥分发技术领域，主要是应用于离散调制系统后处理纠错中的一种协商方法。该方法可以实现离散调制的高效数据协调。
背景技术：
连续变量量子密钥分发(continuous-variablequantumkeydistribution，cv-qkd)是量子信息技术中发展较为成熟的技术，能够产生无条件安全的密钥，其安全性与计算能力无关。且cv-qkd系统可以与经典通信兼容，具有很大的应用优势。
离散调制cv-qkd系统相比高斯调制cv-qkd系统，其后处理具有不同的特点，发送端的数据不再是连续的，而是离散的，但是其包络仍旧满足高斯分布。与高斯调制cv-qkd系统一样，由于量子信道存在损耗和噪声等干扰，合法通信双方的原始数据只是具有相关性，并不一致，因此需要后处理中的数据协调步骤去除误码。量子信道也可能被窃听者控制，因此双方的密钥也可能是不安全的，需要后处理中的私钥放大步骤去除窃听者可能获得的信息。除了上述两个核心步骤外，后处理还包含基选择和参数估计等步骤。本发明主要关注离散调制cv-qkd后处理中的数据协调步骤。
数据协调的性能对cv-qkd的安全码率和传输距离等都具有很重要的影响。在离散调制cv-qkd中，数据协调主要包含两种方法，slice协调和多维协商。本发明主要涉及slice协商算法，其主要方法是将原始数据进行量化。由于发送端数据是离散的，在计算最优量化区间时相比高斯调制略有不同，需要分情况讨论。而量化层数也不是任意的，不能大于离散调制的位数。因此量化层数和最优量化区间都有离散调制位数以及系统参数有关。为了获得最优的数据协调性能，需要设计一种高效的slice协调方法，对于提高离散调制cv-qkd系统性能很有必要。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于离散调制连续变量量子密钥分发中的slice协商方法。该方法提出了一种离散调制cv-qkd系统的数据协调方法，可以实现高效纠错，支持高性能离散调制cv-qkd系统。
本发明通过以下步骤实现上述方法：
步骤1：在离散调制连续变量量子密钥分发后处理中进行数据协调时，根据离散调制的位数以及系统参数选定slice协商层数，计算最优量化区间并进行区间划分；
步骤2：其中一方根据量化区间，对原始密钥进行量化编码，计算并发送边信息帮助另一方进行译码；
步骤3：另一方接收边信息，然后选择纠错码，进行译码初始化，最后进行译码以获得一致的纠错后密钥。
步骤1的具体步骤如下：
步骤1a：在离散调制连续变量量子密钥分发后处理中进行数据协调时，首先根据离散调制的位数以及系统参数，主要包括量子信道的信噪比等，选定slice协商层数；
步骤1b：根据信噪比和slice协商层数，以及协商方式(正向协调或者反向协调)，计算最优量化区间，并进行区间划分。
步骤2的具体步骤如下：
步骤2a：其中一方根据量化区间，对原始密钥进行量化编码。对于正向协调为发送方，对于反向协调为接收方；
步骤2b：计算边信息并发送给另一方以帮助其进行译码。
步骤3的具体步骤如下：
步骤3a：另一方接收边信息，对于正向协调为接收方，对于反向协调为发送方，然后选择合适的纠错码；
步骤3b：进行译码初始化，根据接收的边信息进行译码以得到一致的纠错后密钥。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
现有的slice协商算法是基于高斯调制cv-qkd系统的，本发明中的方法根据离散调制的特点，实现了基于离散调制cv-qkd系统高效的数据协调，能够支持高性能离散调制cv-qkd系统。
附图说明
图1为离散调制cv-qkd系统slice协商算法流程图
具体实施方式
下面举例具体说明本发明的方法。本发明提供一种用于离散调制连续变量量子密钥分发中的slice协商方法，以正向协调为例，具体实施方式如下：
首先利用离散调制cv-qkd系统的原始数据进行参数估计得到系统的参数，然后根据系统的离散调制位数选定合适的slice协商量化层数。在选定量化层数时主要考虑两个参数的影响，一个是离散调制的位数，一个是参数估计得到的量子信道的信噪比。量化层数不能大于离散调制的位数，即量化精度不能大于原始数据精度，否则在进行区间划分时将无法精确区分原始数据所在区间。
在选定slice协商量化层数后，计算最优的量化间隔。假设发送端原始数据为x，接收端原始数据为y。两者之间的互信息为i(x；y)，经过量化之后的互信息为i(q(x)；y)，其中q(x)表示量化后发送端的数据。i(q(x)；y)由下式计算：
其中li表示量化后发送端第i层的数据，l表示上步选定的slice协商量化层数。最优量化间隔即使得量化后双方互信息最大的区间间隔。
接下来，根据已经得到的slice协商量化层数和最优量化间隔计算量化后各层的最优码率ropt，计算方法如下：
ropt＝1-(ii(∞)-ii(snr))
其中snr表示量子信道信噪比。双方根据最优码率，选择合适的纠错码进行编译码。
然后发送端根据量化层数和最优区间间隔对原始数据进行量化，并利用各层的纠错码分别进行编码，并分别计算各层的边信息，然后发送给接收端帮助其进行译码。接收端同样根据量化层数，最优区间间隔以及发送端的边信息进行译码初始化，然后用选择的各层纠错码分别进行译码，最终双方可以得到一致的纠错后密钥。
通过上述实例，详细说明了本发明如何实现离散调制cv-qkd系统的高效slice协商过程。
本发明并不局限于上述实例，凡是在权利要求范围内做出的任何形式的变形或者修改，均属于本发明的保护范围。