[發明專利]高效連續變量量子密鑰分發方法在審
| 申請號： | 201811045247.X | 申請日： | 2018-09-07 |
| 公開（公告）號： | CN109194470A | 公開（公告）日： | 2019-01-11 |
| 發明（設計）人： | 石金晶;周芳;陳淑慧;李伯鵬;施榮華 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | H04L9/08 | 分類號： | H04L9/08;H04B10/70;H04B10/556;H04B10/54;H04B10/532;H04B10/524 |
| 代理公司： | 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001 | 代理人： | 周詠;米中業 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 偏振分束器 連續變量 強光脈沖 弱光脈沖 脈沖 量子密鑰分發 參考脈沖 量子信號 振幅調制 傳統的 發送端 分束器 接收端 發送 信號傳輸模式 光脈沖發送 傳輸模式 量子密鑰 頻譜效率 外差檢測 相位調制 光脈沖 接收光 光路 調制 輸出 | ||
1.一種高效連續變量量子密鑰分發方法，包括如下步驟：
S1.根據所需要發送的連續變量量子密鑰，發送端通過在一個周期內發送N個弱光脈沖和1個強光脈沖；
S2.發送端發送的N個弱光脈沖和1個強光脈沖通過振幅調制后，再通過第一分束器進行弱光脈沖和強光脈沖分離；
S3.將步驟S2得到的弱光脈沖通過振幅調制和相位調制后輸入到第二分束器，同時在第二分束器上用光電探測器檢測量子信號脈沖；然后再依次通過第一偏振分束器和第二偏振分束器，同時將步驟S2得到的強光脈沖通過未調制的等距離光路后輸入到第二偏振分束器，從而通過第二偏振分束器得到一組光脈沖；
S4.發送端將步驟S3得到的一組光脈沖發送至接收端；
S5.接收端將接收到的一組光脈沖通過外差檢測進行相位補償，從而得到發送端發送的連續變量量子密鑰。
2.根據權利要求1所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于步驟S3所述的得到一組光脈沖，具體為得到N個弱光脈沖和一對強光脈沖，且該組光脈沖的第一個光脈沖為強光脈沖，第二個光脈沖至地N+1個光脈沖為弱光脈沖，第N+2個光脈沖為強光脈沖，且弱光脈沖對應于量子信號脈沖，強光脈沖對應于參考脈沖。
3.根據權利要求2所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于步驟S4所述的將光脈沖發送至接收端，具體為將光脈沖通過單模光纖線路發送至接收端。
4.根據權利要求3所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于在接收端將接收到的一組光脈沖通過外差檢測進行相位補償之前，接收端將接收到的一組光脈沖先經過動態偏振控制器，從而避免強光脈沖與弱光脈沖的相對位置發生變化。
5.根據權利要求4所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于步驟S5所述的接收端將接收到的一組光脈沖通過外差檢測進行相位補償，具體為接收端將通過動態偏振控制器的光脈沖，以及接收端自身激光器產生的LO光，一同輸入到接收端的外差探測器進行外差檢測。
6.根據權利要求1～5之一所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于步驟S5所述的進行相位補償，具體為采用如下公式計算相位補償量：
ξtotal＝VAσex
式中ξtotal為相位補償量，VA為調制方差，σex為總相位噪聲方差。
7.根據權利要求6所述的高效連續變量量子密鑰分發方法，其特征在于所述的總相位噪聲方差為采用如下公式計算總相位噪聲：
式中Bt＝B·t，B為帶寬，t為傳輸周期，k為一個周期內量子信號脈沖的位置標號，N為一個周期內量子信號脈沖的數量。
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