CN113472530B - 多星协同的低损量子通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多星协同的低损量子通信方法，通过星载中继为超远距离地面目标建立星地量子通信链路，发送方将安全攸关信息上传至过境窗口内距离最近的星载量子中继，星载量子中继将安全攸关信息直接发送给接收方，或保存安全攸关信息直至接收方过境窗口内出现另一星载量子中继并转发给接收方。本发明提出以时间延迟为代价置换信道损耗代价，为能容忍小时量级传输延迟但严格控制可信中继数量的量子通信提供全新的解决手段，借助卫星在轨高速运行机制可将安全攸关信号上行和下行损耗控制到最低，同时提高了星地量子通信全时段工作能力，可作为一种全新的量子通信工作模式，为构建全球覆盖量子通信网络提供解决方案。

Description

多星协同的低损量子通信方法

技术领域

本发明属于量子通信学科，具体是指通过星载中继为超远距离地面目标建立量子通信链路、通过星间量子通信信号转发充分利用过境时间窗内超低链路损耗、通过多星协同实现全球覆盖低损量子通信的方法，尤其涉及一种多星协同的低损量子通信方法、系统及存储介质。

背景技术

量子通信基于海森堡测不准原理、量子不可分离原理、量子不可克隆原理等，是一种具有数学可证明无条件安全内生属性的新型通信手段，窃听者无法在不引起通信双方觉察的情况下对通信内容进行窃听、解译和伪造。现阶段最成熟的量子通信技术是量子保密通信技术，通过量子态同步共享机制实现密钥分发并通过“一次一密”异或运算对明文信息进行加解密处理。另一方面，量子态还可以作为信息载体，通过量子直接通信手段实现安全攸关信息的有效传递。

信道损耗是实用化量子通信首要解决的问题，信道损耗一方面降低了量子通信有效速率，另一方面产生大量的量子比特误码并影响量子通信的安全性。经典通信的中继放大手段无法满足量子通信信号的长距离传输需求，可信中继虽然能在某种程度上增加量子通信的传输距离，但多个节点信息落地将会给通信安全带来严重隐患。与之相比，一跳转发式星地量子通信方案具有更高的安全性，但严重受限于过境时间限制。

发明内容

基于现有技术的问题，本发明要解决的技术问题：如何通过多星协同的星载中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，发送方通过一颗或多颗星载中继将安全攸关信息传递给接收方。

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多星协同的低损量子通信方法，发送方将安全攸关信息上传至过境窗口内最近的星载量子中继，此星载量子中继如果位于接收方的过境窗口内，则直接将安全攸关信息传递给接收方；此星载量子中继如果不在接收方的过境窗口内，则保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方的过境窗口内；此星载量子中继也可以通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的一颗星载量子中继，再由此星载量子中继转发给接收方；此星载量子中继也可以保留安全攸关信息直至另一颗星载中继进入到接收方的过境窗口。

为了达到上述效果，本发明提供的多星协同的低损量子通信方法，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继，如果发送方过境窗口内没有星载量子中继，则需等待直至在轨运行的某颗星载量子中继进入过境窗口；星载量子中继可通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标，如果星载量子中继在接收方过境窗口内，则零延迟地发送安全攸关信息，如果星载量子中继不在接收方过境窗口内，则保存安全攸关信息直至在轨运行进入发送方的过境窗口，而后有延迟地发送安全攸关信息；星载量子中继通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给发送方，如果接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，则零延迟地通过两颗甚至多颗星载量子中继将安全攸关信息递送至接收方；如果接收方过境窗口内不存在星载量子中继，则保留安全攸关信息直至某一颗星载量子中继进入接收方过境窗口内，而后有延迟地发送安全攸关信息。

优选的，上述发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继。

优选的，上述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，当第一条星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方。

优选的，上述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递。

优选的，上述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方。

优选的，上述所第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

优选的，上述通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有零延迟一跳转发式、非零延迟一跳转发式、零延迟多跳转发式、非零延迟多跳转发式四类。

优选的，上述星地量子中继在卫星轨道上运行，在地面目标的过境窗口内能够与地面进行稳定的量子通信，星载量子中继是可信中继即能够将保存业务信息形态的安全攸关信息，或者是保存量子态形式存在的安全攸关信息。

一种多星协同的低损量子通信系统，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，

所述多个星载量子中继包括第一跳星载量子中继、第二跳星载量子中继以及第三跳星载量子中继；

所述发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继；所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发有以下方式：

方式一、当第一条星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方；

方式二、保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递；

方式三、通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方；

方式四、保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明提出以时间延迟为代价置换信道损耗代价，为能容忍小时量级传输延迟但严格控制可信中继数量的量子通信提供全新的解决手段，借助卫星在轨高速运行机制可将安全攸关信号上行和下行损耗控制到最低，同时提高了星地量子通信全时段工作能力，可作为一种全新的量子通信工作模式，为构建全球覆盖量子通信网络提供解决方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明多星协同的低损量子通信方法示意图；

图2示出了本发明多星协同的低损量子通信基本原理图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明提供了一种多星协同的低损量子通信方法的实施例，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继，如果发送方过境窗口内没有星载量子中继，则需等待直至在轨运行的某颗星载量子中继进入过境窗口；星载量子中继可通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标，如果星载量子中继在接收方过境窗口内，则零延迟地发送安全攸关信息，如果星载量子中继不在接收方过境窗口内，则保存安全攸关信息直至在轨运行进入发送方的过境窗口，而后有延迟地发送安全攸关信息；星载量子中继通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给发送方，如果接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，则零延迟地通过两颗甚至多颗星载量子中继将安全攸关信息递送至接收方；如果接收方过境窗口内不存在星载量子中继，则保留安全攸关信息直至某一颗星载量子中继进入接收方过境窗口内，而后有延迟地发送安全攸关信息。

发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继。

在一些实施例中，第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，当第一条星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方。

在一些实施例中，第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递。

在一些实施例中，第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方。

在一些实施例中，第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

在一些实施例中，通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有零延迟一跳转发式、非零延迟一跳转发式、零延迟多跳转发式、非零延迟多跳转发式四类。

在一些实施例中，星地量子中继在卫星轨道上运行，在地面目标的过境窗口内能够与地面进行稳定的量子通信，星载量子中继是可信中继即能够将保存业务信息形态的安全攸关信息，或者是保存量子态形式存在的安全攸关信息。

本发明提供了一种多星协同的低损量子通信方法的实施例，包括以下步骤：

S101、作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继；

S102、星载量子中继可通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标；

S103、星载量子中继可通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给发送方。

本发明提供了一种多星协同的低损量子通信方法的实施例，包括以下步骤：

S201、作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继。如果发送方过境窗口内没有星载量子中继，则需等待直至在轨运行的某颗星载量子中继进入过境窗口；

S202、星载量子中继可通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标。如果星载量子中继在接收方过境窗口内，则零延迟地发送安全攸关信息，如果星载量子中继不在接收方过境窗口内，则保存安全攸关信息直至在轨运行进入发送方的过境窗口，而后有延迟地发送安全攸关信息；

S203、星载量子中继可通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给发送方。如果接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，则零延迟地通过两颗甚至多颗星载量子中继将安全攸关信息递送至接收方；如果接收方过境窗口内不存在星载量子中继，则保留安全攸关信息直至某一颗星载量子中继进入接收方过境窗口内，而后有延迟地发送安全攸关信息。

本发明提供了一种多星协同的低损量子通信方法的实施例，通过星载中继为超远距离地面目标建立星地量子通信链路，发送方将安全攸关信息上传至过境窗口内距离最近的星载量子中继，星载量子中继将安全攸关信息直接发送给接收方，或者通过星间链路将安全攸关信息发送给接收方过境窗口内距离最近的另一星载量子中继并转发给接收方，或保存安全攸关信息直至运行至接收方过境窗口后将信息发送给接收方，或保存安全攸关信息直至接收方过境窗口内出现另一星载量子中继并转发给接收方。

在一些实施例中，星地量子通信的通信双方由独立的量子信道互联，通信双方共享信息满足不可克隆和不可复制原理，通信双方通过协商交互和信息后处理等手段删除错误信息并获取同步共享的量子真随机数序列，量子通信系统的工作模式包括但不限于两类，一是通过量子密钥分发和“一次一密”加解密操作实现加密通信，二是以量子作为信息载体直接开展量子直接通信。通信协议包括但不限于BB84协议、E91协议、BBM92协议、高维量子密钥分发协议、时间-能量纠缠协议、TF协议、连续变量量子密钥分发协议、量子直接通信协议等；信息载体包括但不限于光量子、自旋电子等，量子信道包括但不限于光纤、电缆、自由空间等，编码自由度包括但不限于偏振、时间比特、相位、频率、模场、自旋方向等。

在一些实施例中，星地量子中继能够在卫星轨道上运行，在地面目标的过境窗口内能够与地面进行稳定的量子通信，星载量子中继可以是可信中继即能够将保存业务信息形态的安全攸关信息，也可以是严格意义上的量子中继即保存量子态形式存在的安全攸关信息，星地量子中继运载平台包括但不限于低轨卫星、火箭末子级和临近空间飞行器，不限定星地量子中继运动轨迹、测控方式、部署数量、过境时间以及具体的多星协同方式。

如图2所示展示了多星协同的低损量子通信基本原理的实施例。通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有四类：

（1）零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标B作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E同时也位于地面目标B的过境窗口内，因此直接将安全攸关信息发送给地面目标B。

（2）非零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息发送给地面目标C。

（3）零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E将信息转发给地面目标C过境窗口内最近的另一颗星载量子中继G，由星载量子中继G将安全攸关信息发送给地面目标C。

（4）非零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标D作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息转发给已从G处在轨运行至H处的另一颗星载量子中继，星载量子中继H将安全攸关信息发送给地面目标D。

本发明还提供一种计算机可读存储介质的实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

本发明还提供一种计算机程序的实施例，该程序被处理器执行时实现上述方法。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

首先，本发明为远距离安全攸关信息传递提供一种代偿解决方案，通过星载量子中继转发、多星协同、在轨高速移动等弥补远距离信道损耗引发的量子通信失能问题；

其次，本发明提出的多星转发式量子中继方案，能在一定程度上解决包含多个可信中继的长距离量子通信链路面临的“明文信息落地”问题；

最后，本发明提出一种全新的量子通信工作模式，即通过一跳转发和多跳转发灵活切换确保星地量子通信链路始终保持过境低损状态，在能够容忍一定信息延迟的高安全等级通信方面具有广阔的应用前景。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种多星协同的低损量子通信方法，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继，如果发送方过境窗口内没有星载量子中继，则需等待直至在轨运行的某颗星载量子中继进入过境窗口；星载量子中继通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标，如果星载量子中继在接收方过境窗口内，则零延迟地发送安全攸关信息，如果星载量子中继不在接收方过境窗口内，则保存安全攸关信息直至在轨运行进入发送方的过境窗口，而后有延迟地发送安全攸关信息；星载量子中继通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给接收方，如果接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，则零延迟地通过两颗甚至多颗星载量子中继将安全攸关信息递送至接收方；如果接收方过境窗口内不存在星载量子中继，则保留安全攸关信息直至某一颗星载量子中继进入接收方过境窗口内，而后有延迟地发送安全攸关信息；

通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有四类：

（1）零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标B作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E同时也位于地面目标B的过境窗口内，因此直接将安全攸关信息发送给地面目标B；

（2）非零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息发送给地面目标C；

（3）零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E将信息转发给地面目标C过境窗口内最近的另一颗星载量子中继G，由星载量子中继G将安全攸关信息发送给地面目标C；

（4）非零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标D作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息转发给已从G处在轨运行至H处的另一颗星载量子中继，星载量子中继H将安全攸关信息发送给地面目标D。

2.根据权利要求1所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继。

3.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，当第一跳星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方。

4.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递。

5.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方。

6.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

7.根据权利要求1-6之一所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有零延迟一跳转发式、非零延迟一跳转发式、零延迟多跳转发式、非零延迟多跳转发式四类。

8.根据权利要求1-7之一所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述星载量子中继在卫星轨道上运行，在地面目标的过境窗口内能够与地面进行稳定的量子通信，星载量子中继是可信中继即能够将保存业务信息形态的安全攸关信息，或者是保存量子态形式存在的安全攸关信息。

9.一种实现如权利要求1-8所述多星协同的低损量子通信方法的系统，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，

所述多个星载量子中继包括第一跳星载量子中继、第二跳星载量子中继以及第三跳星载量子中继；

所述发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继；所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发有以下方式：

方式一、当第一条星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方；

方式二、保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递；

方式三、通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方；

方式四、保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。