(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221086852 2.8 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 中国电信股份有限公司 地址 100033 北京市西城区金融大街31号 (72)发明人 姜钰　薛伟佳　王锦华　王聪丽　 王靖然　 (74)专利代理 机构 北京律智知识产权代理有限 公司 11438 专利代理师 李建忠 (51)Int.Cl. H04B 10/70(2013.01) H04L 9/08(2006.01) (54)发明名称 量子随机数发生器、 生成密钥的方法 (57)摘要 本公开提供了一种量子随机数发生器、 生成 密钥的方法， 涉及数据安全技术和量子计算技术 领域。 量子随机数发生器， 包括光处理单元和后 处理单元； 光处理单元， 包括N个光处理模块， 每 个光处理模块用于接收目标光信号， 将目标光信 号转换为以数字信号表示的随机数， 并将数字信 号发送至后处理单元； 后处理单元， 包括M个后处 理模块， 后处理模块用于基于随机数， 生成加密 秘钥； 其中， N和M为正整数， N和M不同时为1。 根据 本公开实施例， 光处理模块和/或后处理模块的 数量不止一个， 能够在一个模块效率降低时， 降 低对其它模块的影响。 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 CN 115242317 A 2022.10.25 CN 115242317 A 1.一种量子随机数发生器， 其特 征在于， 包括： 光处理单元， 包括N个光处理模块， 每个所述光处理模块用于接收目标光信号， 将所述 目标光信号 转换为以数字信号表示的随机数， 并将所述数字信号发送至后处 理单元； 所述后处理单元， 包括M个后处理模块， 所述后处理模块用于基于所述随机数， 生成加 密秘钥； 其中， N和M为 正整数， N和M不同时为1。 2.根据权利要求1所述的量子随机数发生器， 其特 征在于， 量子随机数发生器， 还 包括： 激光器， 用于产生 量子态单光子， 并将所述 量子态单光子 输出至干涉仪； 所述干涉仪， 用于对所述量子态单光子 中的信息进行编码， 得到目标光信号， 并将所述 目标光信号输出至所述 光处理单元。 3.根据权利要求2所述的量子随机数发生器， 其特征在于， 所述干涉仪采用不等臂干涉 仪。 4.根据权利要求1所述的量子随机数发生器， 其特 征在于， 所述 光处理模块， 包括： 光电探测器， 用于对目标光信号的强度进行探测， 输出模拟电信号至模数转换器； 所述模数转换器， 用于将连续的模拟电信号转化为数字信号， 并将所述数字信号发送 至后处理单元， 所述数字信号 为随机数序列。 5.根据权利要求4所述的量子随机数发生器， 其特征在于， 所述后处理模块用于对所述 随机数序列中存在的偏差进行调整， 生成加密秘钥。 6.根据权利要求1所述的量子随机数发生器， 其特征在于， 所述后处理模块， 用于接收 光处理单元的各个光处理模块使用的协议信息， 对各个光处理模块产生的随机数进行处 理， 计算出 各个光处 理模块对应的量子加密 密钥。 7.根据权利要求6所述的量子随机数发生器， 其特征在于， 每个光处理模块的协议信 息 不同。 8.根据权利要求1所述的量子随机数发生器， 其特征在于， 后处理模块的数量M与光处 理单元的随机数生成速度正相关。 9.一种生成密钥的方法， 其特 征在于， 包括： 通过光处 理单元的N个光处 理模块， 接收目标光信号； 将所述目标光信号转换为以数字信号表示的随机数， 并将所述数字信号发送至后处理 单元； 通过所述后处 理单元的M个后处 理模块， 基于所述随机数生成加密秘钥； 其中， N和M为 正整数， N和M不同时为1。 10.根据权利要求9所述的生成密钥的方法， 其特征在于， 通过所述后处理单元的M个后 处理模块， 基于所述随机数生成加密秘钥， 包括： 通过所述后处 理模块， 对所述随机数序列中存在的偏差进行调整， 生成加密秘钥。 11.根据权利要求9所述的生成密钥的方法， 其特征在于， 通过所述后处理单元的M个后 处理模块， 基于所述随机数生成加密秘钥， 包括： 通过所述后处 理模块， 接收光处 理单元的各个光处 理模块使用的协议信息； 根据所述协议信息， 对各个光处理模块产生的随机数进行处理， 计算出各个光处理模 块对应的量子加密 密钥。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115242317 A 212.根据权利要求11所述的生成密钥的方法， 其特征在于， 每个光处理模块的协议信 息 不同。 13.根据权利要求9所述的生成密钥的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 根据光处 理单元的随机数生成速度， 调整后处 理模块的数量M 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115242317 A 3