本申请涉及量子通信，尤其涉及一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络和分发方法。
背景技术：
1、量子密钥分发（qkd）作为一种利用量子不可克隆原理来保证通信绝对安全性的技术，自1984年第一个bb84协议被提出以来，已经得到了广泛的研究和发展。然而，尽管bb84协议在理论上具有绝对的安全性，但其实现需要理想的单光子源，这在实验上仍然是一个挑战。因此，后续出现了如e91和bbm92等协议，它们使用纠缠光源作为信息载体，从而物理上克服了光源不完美带来的安全性问题。
2、现有的基于量子纠缠的量子密钥分发技术通常使用双光子纠缠源，将纠缠光子对中的两个光子分别分发给两个用户进行量子密钥分发。然而，这种方案只能满足点对点的保密通信需求。为了扩大通信范围，研究者们尝试使用高维或多体量子纠缠，但这种方法对资源消耗非常大，目前技术尚不成熟。
3、为了构建多用户的量子通信网络，一种常用的方法是使用可信量子节点来扩展网络。然而，这种方法降低了量子密钥分发的安全性，一旦任何一个中继点被攻破，整个网络的安全性都将受到威胁。另一种方法是通过波分复用技术，利用单个中心纠缠光源产生的纠缠光子对进行分发。这种方法虽然可以实现多用户的全连通纠缠分发及量子密钥分发，但其局限性在于单个纠缠光源的带宽有限，难以产生足够多的纠缠光子对通道，以满足大规模用户数的保密通信需求。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络和分发方法，提升了量子保密通信网络的安全性、扩展性、效率以及光纤资源利用率。
2、为了实现上述目的，本发明实施例的技术方案是：
3、第一方面，本发明实施例提供了一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，包括：用于产生纠缠光子对的多级纠缠光源结构，包括一个一级多通道纠缠光源和至少一个二级多通道纠缠光源；
4、多个接收所述纠缠光子对的用户群组，每个所述用户群组内的用户通过预设的用户分级方式划分为一级用户和二级用户；其中，每个所述用户群组内至少包括一个一级用户；
5、所述一级用户之间通过所述一级多通道纠缠光源进行量子密钥分发，实现所述一级用户之间的全连通保密通信；
6、在每个所述用户群组内，所述二级用户以及该群组内的所述一级用户通过所述二级纠缠光源进行量子密钥分发，在对应的每个所述用户群组内部实现全连通保密通信。
7、在一些可能的实现方式中，一级多通道纠缠光源和所述二级多通道纠缠光源均通过波分复用技术进行纠缠光子对的分发。
8、在一些可能的实现方式中，一级多通道纠缠光源设置于网络中心或所述用户群组的中心位置，以便于为所述一级用户提供高效的量子密钥分发服务。
9、在一些可能的实现方式中，二级多通道纠缠光源设置于对应的用户群组内部，以便于在对应的所述用户群组内提供量子密钥分发服务。
10、在一些可能的实现方式中，在部署所述二级多通道纠缠光源时，采用在电信光通信中不常用、单位传输距离损失略高的波段进行布置。
11、在一些可能的实现方式中，用户群组之间基于地理位置进行划分。
12、第二方面，本发明实施例提供了一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发方法，应用于第一方面提供的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，包括：根据用户的地理位置将用户划分为不同的用户群组；
13、在每个用户群组内通过预设的用户分级方式将用户划分为一级用户和二级用户；其中，每个用户群组内至少包括一个一级用户；
14、在所述用户群组中心部署一级多通道纠缠光源，通过所述一级多通道纠缠光源进行所述一级用户之间的量子密钥分发，实现所述一级用户之间的全连通保密通信；
15、在所述用户群组内，通过所述二级纠缠光源进行所述二级用户以及该群组内的所述一级用户之间的量子密钥分发，在对应的每个所述用户群组内部实现全连通保密通信。
16、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17、本发明实施例中，通过引入多个纠缠光源，可以有效分散带宽需求，使得支持多个用户（例如10个以上）的基于量子纠缠的量子保密通信网络成为可能。在布置二级光源时，可以针对同一用户群内用户与中心纠缠光源距离过长导致的传输损失和码率下降问题进行有效缓解。在多用户层级的框架下，中心光源的压力得到了进一步的降低，为构建更多用户、更大范围的基于纠缠的保密通信网络提供了可能。
1.一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，所述一级多通道纠缠光源和所述二级多通道纠缠光源均通过波分复用技术进行纠缠光子对的分发。
3.根据权利要求2所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，所述一级多通道纠缠光源设置于网络中心或所述用户群组的中心位置，以便于为所述一级用户提供高效的量子密钥分发服务。
4.根据权利要求3所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，器特征在于，所述二级多通道纠缠光源设置于对应的用户群组内部，以便于在对应的所述用户群组内提供量子密钥分发服务。
5.根据权利要求4所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，在部署所述二级多通道纠缠光源时，采用在电信光通信中不常用、单位传输距离损失略高的波段进行布置。
6.根据权利要求5所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，所述用户群组之间基于地理位置进行划分。
7.一种基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发方法，应用于权利要求1至6任一项所述的基于多纠缠光源的多级用户量子密钥分发网络，其特征在于，包括：
