[發明專利]應用于量子密鑰分發系統的同步方法及裝置及分發系統

有效

• 申請號: 201611182332.1
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108206716B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 姚海濤;湯艷琳;唐世彪;賈云
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04J14/02;H04L7/00;H04L9/08
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種應用于量子密鑰分發系統的同步方法，該量子密鑰分發方法使用的系統包括設置在系統發射端的激光器、光纖、設置在系統接收端的探測器，其特征在于，其中激光器除以頻率f₂發射量子信號外，還以頻率f₁發射一種波長與量子信號光相同，但強度較強的光，以下簡稱強光，每個強光后面固定的時間間隔Δt后，開始以頻率為f₂發送一組量子信號光，量子信號光的發射時間與Δt之和等于1/f₁時，再次發送一個強光信號；量子信號光和強光通過光纖中的一個信道傳送到系統接收端的探測器進行探測，系統兩端根據該強光信號完成同步，所述強光需要滿足經過傳輸鏈路的衰減后，強光仍然能被探測器探測到。

2.根據權利要求1所述的應用于量子密鑰分發系統的同步方法，其特征在于，系統接收端的探測器為單光子探測器，將單光子探測器設置為雪崩模式對量子信號光進行探測，將單光子探測器設置為線性模式對強光進行探測。

3.根據權利要求2所述的應用于量子密鑰分發系統的同步方法，其特征在于，該同步方法具體包括以下步驟：

第一步：幀同步

系統開始工作，發射端首先以頻率f₁發送一個強光，并且對發送的強光按照一定規則進行編號，每兩個強光之間的間隔為1/f₁，每個強光后面固定的時間間隔Δt后，開始以頻率為f₂發送一組量子信號光，該組量子信號光組成一個量子信息幀，并對量子信息幀進行編號，每兩個量子信號光之間的間隔T_a，T_a＝1/f₂，量子信號光的發射時間與Δt之和等于1/f₁時，再次發送一個強光信號，循環執行“量子信號光的發射時間與Δt之和等于1/f₁時，再次發送一個強光信號”；

接收端根據發射端的發光類型，首先將單光子探測器設置為線性模式，對強光進行探測，并對其接收到的強光編號，發射端發射量子信號的時間范圍內，將單光子探測器設置為雪崩模式，探測該強光信號之后和下一個強光信號之前的量子信號，并把探測到的量子信號組成一個量子信息幀，并進行編號；

系統兩端相應編號的量子信息幀為一組對應，根據該幀編號即完成幀同步；

第二步：幀內位置同步

接收端探測到強光信號后，以該強光信號為基準，測量每一個探測到的量子信號相對該強光的間隔，并記為T_b，并按下述公式計算k：

k＝(T_b—Δt)/T_a

接收端探測到的該量子信號即與發射端編號與k相應的量子信號光對應，即完成幀內位置同步，也就完成了發射端與接收端的同步。

4.根據權利要求1所述的應用于量子密鑰分發系統的同步方法，其特征在于，所述探測器包括兩個：PIN管探測器和單光子探測器，使用PIN管探測器對強光進行探測，使用單光子探測器對量子信號光進行探測。