[發明專利]一種量子密鑰分配系統及其反饋校正系統

有效

• 申請號: 202010076339.5
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN113162757B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 劉鵬;湯艷琳
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司;上海國盾量子信息技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;H04B10/572;H04B10/50;H04B10/548
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊華

本發明提供了一種量子密鑰分配系統及其反饋校正系統，第一分束器將第一激光器出射的信號光分成光路不同的第一信號光和第二信號光；分子吸收池對第一信號光進行吸收；第一探測器探測經過分子吸收池吸收后的第一信號光的實際透射光功率；第一控制模塊將第一信號光的實際透射光功率比值與第一信號光的標準透射光功率比值進行比較，獲得第一功率漂移量，根據第一功率漂移量以及預先獲得的透射光功率比值與激光器波長校正參數的對應關系獲得第一校正量，并根據第一校正量對第一激光器進行波長校正，從而可以采用第一信號光進行波長校正，采用第二信號光進行量子密鑰的編碼和分配，解決了現有的波長反饋環路中波長反饋設備成本較高的問題。

技術領域

本發明涉及量子通信技術領域，更具體地說，涉及一種量子密鑰分配系統及其反饋校正系統。

背景技術

與誘騙態量子密鑰分配協議相結合后，基于時間相位編碼的測量設備無關量子密鑰分配系統(MDIQKD)，在具備時間相位編碼方案優點的同時，可以關閉發送端與測量端的漏洞，具備更高的安全性。

通常采用不等臂干涉儀來產生固定時間差的兩個脈沖，并分別對兩個脈沖進行強度與相位調制，來實現量子密鑰的時間相位編碼。其中，通過在接收端(Charlie端)測量兩個發送端(Alice端和Bob端)獨立激光器在一個周期內前后兩個脈沖的干涉測量結果得到相應的符合計數，也就是說，通過在Charlie端進行貝爾態測量，可以獲得用于基矢比對的測量結果。

由于Alice與Bob端前后兩個相對應脈沖干涉的對比度直接影響最終的誤碼率，因此，為了得到較高的干涉對比度，需要在量子密鑰分配系統上增加波長反饋及相位反饋環路，以保證Alice端和Bob端獨立激光器的波長以及采用的相位參考系一致。現有技術是采用光譜儀或波長計在Charlie端測量Alice端與Bob端輸入的波長得到兩者的波長差，在Charlie端使用一個與兩發送端相同的不等臂干涉儀并需要額外相位校正光來修正兩發送端光脈沖間的相位差。但是，在接收端配置光譜儀、波長計、相位校正干涉儀、激光器等設備，會導致應用成本較高，不利于量子密鑰分配系統的實用化以及便捷組網需求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種量子密鑰分配系統及其反饋校正系統，以解決現有的波長反饋環路中波長反饋設備成本較高的問題，同時可以通過相位反饋保證獨立干涉儀間的相位一致性、穩定性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種反饋校正系統，包括第一分束器、分子吸收池、第一探測器和第一控制模塊；

所述第一分束器用于將第一激光器出射的信號光分成光路不同的第一信號光和第二信號光，并將所述第一信號光傳輸至所述分子吸收池；

所述分子吸收池用于對所述第一信號光進行吸收；

所述第一探測器用于探測經過所述分子吸收池吸收后的所述第一信號光的實際透射光功率；

所述第一控制模塊用于將所述第一信號光的實際透射光功率與參考點的實際透射光功率進行比較得到所述第一信號光的實際透射光功率比值，將所述第一信號光的實際透射光功率比值與第一信號光的標準透射光功率比值進行比較，獲得所述第一功率漂移量，根據所述第一功率漂移量以及預先獲得的透射光功率比值與激光器波長校正參數的對應關系獲得第一校正量，并根據所述第一校正量對所述第一激光器進行波長校正。

可選地，還包括第二激光器、第二分束器、第一環形器、第二環形器、第二探測器和第二控制模塊，所述第二激光器為連續光激光器；

所述第二分束器用于將所述第二激光器出射的參考光分成光路不同的第一參考光和第二參考光，并將所述第一參考光傳輸至所述第一環形器；

所述第一環形器用于將所述第一參考光傳輸至所述分子吸收池，以使所述分子吸收池對所述第一參考光進行吸收；所述第一環形器還用于將所述分子吸收池出射的所述經過吸收后的第一信號光傳輸至所述第一探測器；