[發明專利]量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法和裝置及相應系統

有效

• 申請號: 201811264225.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109039620B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 許華醒
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司電子科學研究院
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;H04B10/524;H04B10/532;H04B10/556
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

1.一種分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，所述方法包括：

將入射的任意偏振態的一路輸入光脈沖分束為第一路光脈沖和第二路光脈沖；以及

按照量子密鑰分發協議，對所述第一路光脈沖進行直流調制相位解碼并對所述第二路光脈沖進行時間比特解碼，

其中，對所述第一路光脈沖進行直流調制相位解碼包括：

將所述第一路光脈沖入射到包括分束器和合束器的干涉儀，以由所述分束器將所述第一路光脈沖分束為第一路子光脈沖和第二路子光脈沖；

分別沿所述干涉儀的第一臂和第二臂傳輸所述第一路子光脈沖和第二路子光脈沖，并將所述第一路子光脈沖和第二路子光脈沖進行相對延時后由所述合束器合束輸出，

其中，對于至少沿所述第一臂傳輸的所述第一路子光脈沖：將該第一路子光脈沖偏振分束為偏振態相互正交的兩路偏振子光脈沖，沿兩條子光路傳輸所述兩路偏振子光脈沖，然后將所述兩路偏振子光脈沖合束為所述第一路子光脈沖沿所述第一臂傳輸至所述合束器，

其中，控制所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態各自在所述干涉儀中經所述第一臂和第二臂傳輸的相位差相差2π的整數倍，

并且其中，在所述分束器分束至所述合束器合束期間，對所述第一路子光脈沖和第二路子光脈沖中的至少一路子光脈沖按照量子密鑰分發協議進行直流相位調制。

2.根據權利要求1所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，所述第一臂和第二臂包括對于所述兩個正交偏振態存在雙折射的光路，和/或所述第一臂和第二臂上具有對于所述兩個正交偏振態存在雙折射的光器件，其中所述控制所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態各自在所述干涉儀中經所述第一臂和第二臂傳輸的相位差相差2π的整數倍包括：

分別保持這兩個正交偏振態各自在所述干涉儀中沿所述第一臂和第二臂傳輸時偏振態不變；以及

調整存在雙折射的光路的長度和/或存在雙折射的光器件的雙折射大小，使得這兩個正交偏振態各自在所述干涉儀中經所述第一臂和第二臂傳輸的相位差相差2π的整數倍。

3.根據權利要求1或2所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，將所述第一臂和第二臂配置為保偏光纖光路，將所述第一臂和第二臂上的光器件配置為非雙折射光器件和/或偏振保持光器件。

4.根據權利要求2所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，在所述第一臂和第二臂中的至少一個臂上配置保偏光纖拉伸器和/或雙折射相位調制器，其中通過所述保偏光纖拉伸器和/或所述雙折射相位調制器調整所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態各自在所述干涉儀中經所述第一臂和第二臂傳輸的相位差之差。

5.根據權利要求1所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，

所述至少一路子光脈沖包括所述第一路子光脈沖，對所述第一路子光脈沖和第二路子光脈沖中的至少一路子光脈沖按照量子密鑰分發協議進行直流相位調制包括：在偏振分束之前或在對所述兩路偏振子光脈沖進行合束之后對所述第一路子光脈沖進行直流相位調制，或在偏振分束至對所述兩路偏振子光脈沖進行合束的過程中對所述兩路偏振子光脈沖進行相同的直流相位調制；和/或

所述至少一路子光脈沖包括所述第二路子光脈沖，對所述第一路子光脈沖和第二路子光脈沖中的至少一路子光脈沖按照量子密鑰分發協議進行直流相位調制包括：在所述分束器分束至所述合束器合束的過程中對所述第二路子光脈沖進行直流相位調制。

6.根據權利要求1所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，在沿所述兩條子光路傳輸所述兩路偏振子光脈沖期間對所述兩路偏振子光脈沖中至少之一進行相位控制。

7.根據權利要求6所述的分偏振相差控制的直流調制量子密鑰分發時間比特-相位解碼方法，其特征在于，對所述兩路偏振子光脈沖中至少之一進行相位控制包括：

調整所述兩路偏振子光脈沖中的一路偏振子光脈沖的相位。