相当，比W前多方量子通信成码率提高=个数量级。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型单光子S量子比特编码的多方量子通信系统的一种结构示意 图；
[0017] 图2是本实用新型单光子S量子比特编码的多方量子通信系统的另一种结构示 意图。
[0018] 图中，1-光源，2-第一偏振编码器，3-第一量子信道，4-时间编码器，5-第二量子 信道，7-第一偏振分束器，8-第二偏振分束器，9-第一单光子探测器，10-第二单光子探测 器，11-第=单光子探测器，12-第四单光子探测器，601-第=偏振分束器，602-第二偏振编 码器，603-时间比特翻转器，604-偏振比特翻转器，605-第=偏振编码器，606-第四偏振分 束器，607-第一 45度偏振旋转器，608-第二45度偏振旋转器，611-第一分束器，612-第二 时间比特翻转器，613-相位调制器，614-第二偏振比特翻转器，615-第二分束器。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示，一种单光子S量子比特编码的多方量子通信系统，包括光源1、第一 自由度编码单元、第一量子信道3、第二自由度编码单元、第二量子信道5、第=自由度编 码单元和单光子探测单元，光源1、第一自由度编码单元构成通信参与方Alice,第二自由 度编码单元构成通信参与方Bob,第=自由度编码单元和单光子探测单元构成通信参与方 化arlie。其中，光源为由内调制和外调制斩波方法得到的光脉冲、经衰减器衰减后的激光 脉冲光源、经衰减器衰减后的量子点单光子源或经衰减器衰减后的预报单光子源；第一量 子信道、第二量子信道均由光纤、光波导或自由空间构成；第一自由度编码单元为第一偏振 编码器2 ;第二自由度编码单元为时间编码器4 ;第S自由度编码单元为具有输入端、第一 输出端和第二输出端的空间编码单元，包括第=偏振分束器601、第四偏振编码器602、时 间比特翻转器603、偏振比特翻转器604、第=偏振编码器605、第四偏振分束器606、第一 45度偏振旋转器607和第二45度偏振旋转器608,第=偏振分束器具有第一端口、第二端 口和第=端口，第四偏振分束器具有第一端口、第二端口、第=端口和第四端口；单光子探 测单元包括第一偏振分束器7、第二偏振分束器8、第一单光子探测器9、第二单光子探测器 10、第=单光子探测器11、第四单光子探测器12,第一偏振分束器、第二偏振分束器分别具 有第一端口、第二端口和第=端口。
[0022] 光源连接第一自由度编码单元的一端，第一量子信道的两端分别连接第一自由度 编码单元的另一端、第二自由度编码单元的一端，第二量子信道的两端分别连接第二自由 度编码单元的另一端、第=偏振分束器的第一端口，第=偏振分束器的第二端口与第二偏 振编码器的一端连接，第二偏振编码器的另一端与时间比特翻转器的一端连接，时间比特 翻转器的另一端与第四偏振分束器的第一端口连接，第=偏振分束器的第=端口与偏振比 特翻转器的一端连接，偏振比特翻转器的另一端与第=偏振编码器的一端连接，第=偏振 编码器的另一端与第二偏振分束器的第二端口连接，第四偏振分束器的第=端口与第一 45 度偏振旋转器的一端连接，第一 45度偏振旋转器的另一端连接第一偏振分束器的第一端 口，第四偏振分束器的第四端口与第二45度偏振旋转器的一端连接，第二45度偏振旋转器 的另一端连接第二偏振分束器的第一端口，第一偏振分束器的第二端口连接第一单光子探 测器，第=偏振分束器的第=端口连接第二单光子探测器，第二偏振分束器的第二端口连 接第=单光子探测器，第四偏振分束器的第=端口连接第四单光子探测器。
[0023] Alice利用光源发送光脉冲输入到第一偏振编码器，制备第一个偏振自由度编码 的光脉冲，Alice将偏振编码的量子态经过不受信任的第一量子信道发送给Bob,Bob用 时间编码器进行时间比特的编码，Bob将经过两个自由度编码的光脉冲发送给化arlie， 化arlie将光脉冲经过第=偏振分束器，使水平偏振的光脉冲透射到第二偏振编码走上路 径，垂直偏振的光脉冲反射到偏振比特翻转器走下路径，在化arlie看来Alice的偏振编码 等效于路径编码，因此化arlie在对上路径和下路径进行一个相同的偏振编码，化arlie分 别将经过相同偏振编码的光脉冲输入到第四偏振分束器，从第四偏振分束器的第=端口出 射的光脉冲经过第一 45度旋转器后经过第一偏振分束器之后被第一单光子探测器和第二 单光子探测器探测，从第四偏振分束器的第四端口出射的光脉冲经过第二45度旋转器后 经过第二偏振分束器后被第=单光子探测器和第四单光子探测器探测。第一单光子探测器 在T。时刻响应表示测量到的細Z态为f|巧>=UlJTiW+ |LT0V))/V5 (其中U和L分别表示上 下路径比特，T。和T1表示前后时间比特，H和V表示水平垂直偏振比特），第一单光子探测 器在Ti时刻响应表示测量到的GHZ态为I抑) = (|UT〇H> + |LTiV?/VI;第二单光子探测器在T。 时刻响应表示测量到的G监态为I町> =(lUTiW- |LT〇V>)/VI，第二单光子探测器在Ti时刻响 应表示测量到的GHZ态为I斬)=UUT〇H> - |LTiV?A尼:第S单光子探测器在T。时刻响应表示 巧幢到的G监态为I巧> =ULT〇H> + |UTiV))/VI，第立单光子探测器在T府刻响应表示测量到 的G监态为1巧> =UUT〇F> +I化第四单光子探测器在T。时刻响应表示测量到的G监 态为I昨> =ULT0H) + |UTiV>)/V5,第四单光子探测器在Ti时刻响应表示测量到的G监态为 1町)二-I巧Charlie通过公开信道公布細Z态的测量结果，Alice、Bob和 化arlie通过已认证的经典信道进行基矢比对。对于每一个GHZ态，Alice、Bob和化arlie 的比特之间存在关联，经过纠错和隐私放大后，形成最终安全的密钥，用于多方量子通信。
[0024] 实施例2
[0025] 实施例2中，第一自由度编码单元为时间编码器，第二自由度编码单元为第一偏 振编码器，其他和实施例1相同。
[0026] 实施例3
[0027] 如图2所示，一种单光子S量子比特编码的多方量子通信系统，包括光源1、第一 自由度编码单元、第一量子信道3、第二自由度编码单元、第二量子信道5、第=自由度编 码单元和单光子探测单元，光源1、第一自由度编码单元构成通信参与方Alice,第二自由 度编码单元构成通信参与方Bob,第=自由度编码单元和单光子探测单元构成通信参与方 化arlie。其中，光源为由内调制和外调制斩波方法得到的光脉冲、经衰减器衰减后的激光 脉冲光源、经衰减器衰减后的量子点单光子源或经衰减器衰减后的预报单光子源；第一量 子信道、第二量子信道均由光纤、光波导或自由空间构成；第一自由度编码单元为第一偏振 编码器2 ;第二自由度编码单元为时间编码器4 ;第S自由度编码单元为具有输入端、第一 输出端和第二输出端的空间编码单元，包括第一分束器611、第二时间比特翻转器612、相 位调制器613、第二偏振比特翻转器614和第二分束器615,第一分束器具有第一端口、第 二端口和第=端口，第二分束器具有第一端口、第二端口、第=端口和第四端口；单光子探 测单元包括第一偏振分束器7、第二偏振分束器8、第一单光子探测器9、第二单光子探测器 10、第=单光子探测器11、第四单光子探测器12,第一偏振分束器、第二偏振分束器分别具 有第一端口、第二端口和第=端口。
[002引光源连接第一自由度编码单元的一端，第一量子信道的两端分别连接第一自由度 编码单元的另一端、第二自由度编码单元的一端，第二量子信道的两端分别连接第二自由 度编码单元的另一端、第一分束器的第