[發(fā)明專利]量子密鑰分發(fā)時間比特-相位解碼方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811267189.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109039625B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許華醒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11587
• 代理人: 董江虹;李潔

1.?一種基于偏振正交旋轉(zhuǎn)的量子密鑰分發(fā)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(tài)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(fā)協(xié)議，對所述第一路光脈沖進(jìn)行相位解碼并對所述第二路光脈沖進(jìn)行時間比特解碼，

其中，對所述第一路光脈沖進(jìn)行相位解碼包括：

將所述第一路光脈沖分束為兩路子光脈沖；以及

分別在兩條子光路上傳輸所述兩路子光脈沖，并將所述兩路子光脈沖作相對延時后合束輸出，

其中，在所述兩條子光路中的至少一條子光路中包含至少一個偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置，所述偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置被配置用于將經(jīng)其傳輸?shù)囊宦纷庸饷}沖的兩個正交偏振態(tài)分別進(jìn)行偏振正交旋轉(zhuǎn)，使得經(jīng)由該偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置后，該一路子光脈沖的兩個正交偏振態(tài)中的每個偏振態(tài)分別變換成與其正交的偏振態(tài)，并且

其中控制所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钍沟脙蓚€相位差相差2π的整數(shù)倍，并且

其中在所述第一路光脈沖分束之前，對所述第一路光脈沖按照量子密鑰分發(fā)協(xié)議進(jìn)行相位調(diào)制，或者在所述第一路光脈沖分束至合束的過程中，對在所述兩條子光路上傳輸?shù)乃鰞陕纷庸饷}沖中至少之一按照量子密鑰分發(fā)協(xié)議進(jìn)行相位調(diào)制，

其中，所述兩條子光路包括對于所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)存在雙折射的光路，和/或所述兩條子光路上具有對于所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)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(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钍沟脙蓚€相位差相差2π的整數(shù)倍，包括：

分別保持這兩個正交偏振態(tài)中的每一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸時保持偏振態(tài)不變和/或經(jīng)所述偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行偏振正交旋轉(zhuǎn)后保持其對應(yīng)的正交偏振態(tài)不變；以及

調(diào)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(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钕嗖?π的整數(shù)倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偏振正交旋轉(zhuǎn)的量子密鑰分發(fā)時間比特-相位解碼方法，其特征在于，

所述兩條子光路配置為保偏光纖光路，所述控制所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钍沟脙蓚€相位差相差2π的整數(shù)倍，包括：

控制保偏光纖的一個本征偏振態(tài)在所述兩條子光路中的一條子光路上傳輸時在該本征偏振態(tài)情形下傳輸?shù)木嚯x和在轉(zhuǎn)換為該本征偏振態(tài)的正交偏振態(tài)情形下傳輸?shù)木嚯x的第一距離差、以及該本征偏振態(tài)在所述兩條子光路中的另一條子光路上傳輸時在該本征偏振態(tài)情形下傳輸?shù)木嚯x和在轉(zhuǎn)換為該本征偏振態(tài)的正交偏振態(tài)情形下傳輸?shù)木嚯x的第二距離差，使得第一距離差和第二距離差相差保偏光纖拍長的整數(shù)倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于偏振正交旋轉(zhuǎn)的量子密鑰分發(fā)時間比特-相位解碼方法，其特征在于，其中所述控制所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钍沟脙蓚€相位差相差2π的整數(shù)倍，包括：

所述兩條子光路均包含一個偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置，且每個偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置位于所在子光路的中點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偏振正交旋轉(zhuǎn)的量子密鑰分發(fā)時間比特-相位解碼方法，其特征在于，所述偏振正交旋轉(zhuǎn)裝置為90度法拉第旋轉(zhuǎn)器或者半波片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偏振正交旋轉(zhuǎn)的量子密鑰分發(fā)時間比特-相位解碼方法，其特征在于，在所述兩條子光路中的至少一條子光路上配置保偏光纖拉伸器和/或雙折射相位調(diào)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(diào)制器調(diào)整所述第一路光脈沖的兩個正交偏振態(tài)中的一個偏振態(tài)在分束至合束的過程中經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钆c另一個偏振態(tài)經(jīng)所述兩條子光路傳輸?shù)南辔徊钪睢?/p>