[實用新型]一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置

有效

• 申請號: 201721928943.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207968508U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 胡敏;郭邦紅;張立濤;曾涵宇;冉攀
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;廣東國騰量子科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

1.一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，包括編碼器和解碼器，所述編碼器和解碼器通過量子信道連接，其中：

所述編碼器包括第一分束器、相位調制器、第二分束器、第一偏振片、第二偏振片、第三偏振片、第四偏振片、光開關、第一電可調衰減器、第二電可調衰減器、合束器和光信道監控器；

所述解碼器包括第一偏振分束器、第二偏振分束器、第三偏振分束器、第一電控偏振控制器、第二電控偏振控制器、第一單光子探測器、第二單光子探測器、第三單光子探測器、第四單光子探測器和符合計數器；

所述編碼器的編碼和解碼過程如下：外部激光脈沖進入所述第一分束器的輸入端，在所述第一分束器發生透射和反射，其中透射光進入到相位調制器隨機加載相位，然后進入第二分束器分成四個脈沖,四個所述脈沖分別進入到所述第一至第四偏振片且依次編碼為水平偏振態|H＞,垂直偏振態|V＞，+45°偏振態|+＞和-45°偏振態|->，然后又統一輸入到所述光開關中隨機選擇輸出到第一或第二電可調衰減器，輸出到第一電可調衰減器則被標記為信號態,輸出到第二電可調衰減器則被標記為誘騙態，標記為誘騙態和信號態光子由合束器合并輸出并通過量子信道輸入到所述解碼器；

從所述第一分束器輸出的反射光進入光信道監控器用于監測光功率并計算光子數分布；

所述解碼器接收來自量子信道的光子信號后，分別由第一偏振分束器的兩個輸入端口進入且在第一偏振分束器發生透射和反射，第一偏振分束器透射水平偏振態光子，進入第二電控偏振控制器，在第二電控偏振控制器處旋轉45°后進入第二偏振分束器，第二偏振分束器將光子投影為垂直偏振和水平偏振，分別由第一單光子探測器和第二單光子探測器進行探測；

第一偏振分束器反射垂直偏振態光子，進入第一電控偏振控制器，在第一電控偏振控制器處旋轉45°后進入第三偏振分束器，第三偏振分束器將光子投影為垂直偏振和水平偏振，分別由第三單光子探測器和第四單光子探測器進行探測；

所述第一至第四光子探測器的探測結果均輸入到所述符合計數器進行統計。

2.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述第一分束器的透射率與反射率比為50:50。

3.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述相位調制器用于隨機調制光子的相位為[0,2π]之間的相位。

4.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述第二分束器為1×4分束器。

5.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述光開關為4×2光開關。

6.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述第一、第二電可調衰減器由上位機驅動，調整衰減量。

7.如權利要求1所述的一種測量設備無關量子密鑰分發系統的編解碼裝置，其特征在于，所述合束器為2×1合束器。