本文件界定了量子通信的基本术语和定义，包括通用基础术语和定义、基于光子的量子密钥分发术语和定义。 本文件适用于量子通信技术文件的编制。

ICS01.040.35
CCSA 22
中华人民共和国国家标准
GB/T43692—2024
量子通信术语和定义
Quantum communication terminology and definition2024-03-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-10-01实施
GB/T43692—2024
规范性引用文件
通用基础术语和定义
基于光子的量子密钥分发术语和定义参考文献
GB/T43692—2024
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本文件起草单位：科大国盾量子技术股份有限公司、中国信息通信研究院、国科量子通信网络有限公司、中国电信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、数据通信科学技术研究所、安徽问天量子科技股份有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、济南量子技术研究院、江苏亨通问天量子信息研究院有限公司、上海循态量子科技有限公司、华为技术有限公司。本文件主要起草人：赵勇、赵梅生、敖立、张海懿、王向斌、周飞、李东东、马彰超、秦灏、程明、王海军、于宗文、刘云、刘婧婧、钱懿、赵良圆、周颖明、李政宇。I
1范围
量子通信术语和定义
43692—2024
本文件界定了量子通信的基本术语和定义，包括通用基础术语和定义、基于光子的量子密钥分发术语和定义。
本文件适用于量子通信技术文件的编制。2规范性引用文件
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通用基础术语和定义
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quantuminformation
量子物理系统状态所包含的知识。[来源：GB/T
经典信息
42565—2023,3.21
classical information
经典物理系统状态所包含的知识。注：等价于一般意义上的信息（见GB/T4894—2009中4.1.1.3.8和4.1.1.3.9)。3.3
量子比特
量子信息(3.1)的最小单位，物理上用二维量子态实现，数学上可用二维希尔伯特空间的单位矢量来表示
[来源：GB/T
42565—2023,3.3]
逻辑量子比特
logicalqubit
量子信息（3.1)的最小逻辑单位，其可以处于逻辑0和逻辑1的叠加状态，数学上可用二维希尔伯特空间的单位失量来表示。
[来源：GB/T
42565—2023,3.5]
D维量子位
高维的量子信息(3.1)单位，数学上可用D维希尔伯特空间的单位失量来表示。3.6
量子通信
quantumcommunication
以量子态为信息载体，通过量子态传送实现量子信息(3.1)或经典信息(3.2)传送的技术，注：量子通信包含多种协议方案和应用场景，如：量子密钥分发(3.9)、量子隐形传态(312)、量子密集编码(313)、量子安全直接通信(3.14)、量子秘密共享(3.15)、量子数字签名(3.16)等。1
43692—2024
quantumcommunicationlink
量子通信链路
连接两个节点并实现量子通信(3.6)功能的物理线路3.8
量子通信网络
quantum communication network由两个以上节点通过量子通信链路(3.7)连接构成的网络。3.9
量子密钥分发
量子密钥分配
distribution;QKD
quantum
通信双方通过传送量子态的方法实现对称密钥生成的方法，在理论协议层面具备信息论安全性注：有多种量子密钥分发协议(411)，如离散变量量子密钥分发协议(41.2)中的BB84协议、MDI协议、DI协议连续变量量子密钥分发协议(41.3)中的GG02协议等3.10
量子保密通信
quantum secure communication基于量子通信(3.6)，利用量子不可分割、量子态不可克隆和量子纠缠等特性保护秘密消息，进而保证信息传输安全的通信方法。
注1：秘密消息包括密钥、口令等任何需要保护其机密性的敏感信息或数据。注2：结合量子密钥分发(3.9)和对称密码技术的加密通信是一种典型的量子保密通信实现方案。3.11
quantumkey
量子密钥
通信双方基于量子密钥分发(3.9)协议直接生成的对称密钥，在理论协议层面可被证明具备信息论安全性。
量子隐形传态
quantum
量子远程传态
teleportation;QT
-种通过对待传送的任意未知量子态和预共享量子纠缠态进行贝尔态测量，并根据测量结果对测量后的量子纠缠态进行酉变换操作以实现量子态传送的方法。3.13
量子密集编码
quantumdensecoding
一种利用预先共享的量子纠缠，仅发送一个量子比特（3.3)就可以传送多于一个比特的经典信息(3.2)的通信方法。
量子安全直接通信
quantumsecuredirectcommunication;QSDC一种在量子信道（3.19)中用量子态编码直接传送信息，并综合利用量子态叠加、海森堡测不准关系、不可克隆定理、纠继缠粒子的关联性和量子非定域性等量子力学基本原理，实现信息的安全传输的方法。
quantumsecret sharing:QSs
量子秘密共享
多个通信方通过传送量子态的方法实现信息论安全的秘密共享过程3.16
quantumdigitalsignature;QDS
量子数字签名
多个通信方通过传送量子态的方法实现信息论安全的数字签名的过程。量子信号
号quantumsignal
量子通信(3.6)中，承载量子态的物理信号。注1：量子通信是量子信息(3.1)的物理载体T43692—2024
注2：常用的量子信号有：对偏振、相位和轨道角动量等物理量进行编码/调制的单光子、对相位和振幅进行编码/调制的弱相干态光等。
号classical signal
经典信号
现代通信技术中以承载经典物理量的物理信号。注1：是经典信息(3.2)的物理载体注2：常用的经典信号有，高电平、低电平、亮光脉冲、暗光脉冲、不同偏振状态的光脉冲和不同相位差的光脉冲等量子信道
quantumchannel
传输量子信号(3.17)的信道。
直classicalchannel
经典信道
传输经典信号(3.18)的信道。
量子态制备
preparation of quantum state(s)操控某个物理系统，使其量子态演化或跃迁到指定量子态的过程。偏振编码polarizationencoding对光子或弱相干光的偏振自由度进行有限个数状态的调制。相位编码phaseencoding
对不同时间模式，即不同时刻的光量子态的相对相位进行有限个数状态的调制。3.24
时间-相位编码time-binphaseencoding对光子或弱相干光的时间模式和不同时间模式之间的相对相位进行有限个数状态的调制。3.25
frequency encoding
频率编码！
对光子或弱相干光的频率自由度进行有限个数状态的调制。3.26
高斯调制gaussianmodulation
在连续变量量子密钥分发协议（4.1.3)中，发送方制备量子态，并且将满足高斯分布的随机数分别调制在量子态的正则分量(正则位置和正则动量)上的调制方案。3.27
离散调制discretemodulation
在连续变量量子密钥分发协议（4.1.3)中，发送方将随机数调制在有限个数的量子态的编码方案。3
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modulationvariance
调制方差
调制在量子态正则分量上的随机数的方差。3.29
原single-photonsource
单光子源
每次只发射出一个光子的光源。3.30
概率性单光子源
probabilistic single-photon source每次概率性发射单光子的光源。3.31
纠缠对光子源
entangled-photon-pair
source
发射处于量子纠缠状态的光子对的光源。3.32
heralded single-photon
预报单光子源
source
产生关联光子对，然后用其中一个光子的探测结果来预报另一个光子产生的单光子源。3.33
诱骗态
decoystate
合法用户有意地在量子信号序列中随机插入的其他不同强度的量子信号（3.17）。注：诱骗态用于测试量子信道(3.19)是否受到政击。3.34
多光子信号
multi-photon signal
包含一个以上光子的脉冲信号。3.35
平均光子数
文meanphotonnumber
每个光脉冲信号含有的光子数量的平均值3.36
平均光源功率
mean source power
在一个规定的时间间隔内光源的平均发光功率。3.37
弱相干态光源
weak coherent-state source
平均光子数为单光子量级的相干光源，一般由相干激光衰减产生。
光源强度
source intensity
光源发射的光脉冲信号的平均光子数。3.39
photonnumberdistribution
光子数分布
每个光脉冲信号包含的光子数的概率分布。3. 40
相位随机化
phaserandomization
在基于弱相干态脉冲光源的QKD中，发送方使弱相干态光脉冲的相位随机变化的行为。3.41
量子态探测
detection
ofquantum
state(s)
对某个物理系统进行量子态测量（3.43)，并得到表示测量结果的宏观物理信号的过程。3.42
量子态测量
quantum state measurement
对量子态进行测量以得到某个可观测物理量的值的过程。GB/T43692—2024
注：量子态测量分为本征测量和非本征测量。本征测量指被测量子态是可观测物理量的本征态，测量结果是确定性的。非本征测量指被测量子态为可观测物理量多个本征态的量子叠加态，测量结果是概率性的。[来源：GB/T4
42565—2023,3.21
正交测量基失
orthogonalmeasurementbasis
组两两互相正交的量子态，每个量子态对应某个可观测物理量的不同本征态单光子探测器single-photondetector能够以一定概率将单光子级别的光脉冲信号转化为宏观可探测信号的仪器、器件或设备。3.45
free-running single-photon detector自由运行型单光子探测器
工作状态下能够对任意时刻到达的光子信号进行探测的单光子探测器（3.44）。3.46
门控型单光子探测器
gated single-photon detector工作时通过门控信号控制有效工作时间的单光子探测器(3.44)。注：有效工作时间也称开门时间。3.47
up-conversion single-photon detector上转换型单光子探测器
通过光频率上转换技术，将长波长光波段的能量低的光子变成短波长光波段的能量高的光子再进行探测的单光子探测器(3.44)。3.48
超导单光子探测器
superconducting single-photon detector利用超导材料的超导相变特性制作的单光子探测器（3.44)。3.49
平衡零差探测balancedhomodynedetection一种将待探测信号光与本振光经过平衡光分束器互相干涉，然后对两路干涉输出光做测量并求其差值以实现微弱光正则分量测量的探测方法。注1：平衡零差探测基本原理是将与信号光与同频的本振光经过平衡光分束器干涉，对两路干输出光通过性能相的线性增益光电二极管探则，利用两路测量电信号之差得到信号光正则分量测量结果。注2：通过调节本振光和信号光之间的相位差，使用该方法可以测量信号光正则分量中的正则位置或正则动量3.50
本振光localoscillator
在平衡零差探测(3.49)或双平衡零差探测(3.54)中用于与信号光进行相干干涉的相位基准信号。3.51
transmitted local oscillator随路本振光
在发送端生成的本振光并随量子信号光一起传输到接收端，作为信号光相干干涉的相位基准信号。3.52
本地本振光locallocaloscillator在接收端由不同于产生信号光的激光器生成的本振光，作为信号光相干干涉的相位基准信号。3.53
平衡零差探测器电噪声
electronic noise of homodyne detector平衡零差探测器在接入电源后正常工作状态下，在没有任何光输入的情况下输出的电信号。5
GB/T43692—2024
双平衡零差探测
dualbalancedhomodynedetection在连续变量量子密钥分发协议（4.1.3)中，将信号光分为两束，分别通过两个本振光相位不同的平衡零差探测以测量信号光光场正则位置和正则动量的方法。注：在连续变量量子密钥分发协议(4.1.3)中，双平衡零差探测有时也称为平衡外差探测，但其内涵与相干光通信中的外差探测方法不同。
单光子探测效率
detectionefficiency
一个特定波长或频率的光子入射到单光子探测器（3.44)，被探测到并输出响应信号的概率。注：对于门控型单光子探测器(3.46)，单光子探测效率指在门控时间内单光子被其探测到并输出响应信号的概率。3.56
暗计数概率darkcountprobability在完全没有光输入时，单光子探测器(3.44)在单位时间内记录到探测事件并输出响应信号的概率。3.57
后脉冲概率
after-pulseprobability
在光子输入单光子探测器（3.44)并产生探测事件后，由于后脉冲效应导致该探测器在无光子输入的情况下错误地产生响应信号的概率。注：后脉冲效应是指雪崩光电二极管在雪崩过程中产生的载流子被倍增层中的缺陷和杂质捕获后延迟释放并造成额外雪崩信号的现象。
死时间deadtime
单光子探测器(3.44)探测到光子信号后的状态恢复时间。注：在死时间内，探测器对入射的单光子信号无响应。3.59
平衡零差探测器等效探测效率equivalentdetectionefficiencyofhomodynedetector接收方平衡零差探测器探测到的量子光信号功率与尚未耦合进入接收方的量子光信号功率比值称为平衡零差探测器等效探测效率，反映了量子信号透过接收方的能力。注：公式(1)如下：
-{=?rxTuaxTn
式中：
平衡零差探测器等效探测效率；n，接收端插损：
7om——平衡零差探测器效率：
模式匹配效率。
散粒噪声
shotnoise
对于平衡零差探测器电噪声（3.53）为零时的理想情况，在只有本振光（3.50)输入而无信号光输入时的零差探测输出信号。
注：散粒噪声来源于真空态涨落。3.61
散粒噪声单位
shot noiseunit
散粒噪声(3.60)的强度的统计方差。3.62
散粒噪声极限
shotnoiselimit
散粒噪声单位(3.61)大于平衡零差探测器电噪声强度的统计方差的情况。
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