[發(fā)明專利]一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010389628.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111600702A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東;趙義博;宋蕭天;胡凡;上宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙義博;王東;宋蕭天
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08;H04B10/70;H04B10/61
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置，所述解碼裝置包括保偏分束器、偏振控制器、光纖延時(shí)線、解碼網(wǎng)絡(luò)、第一單光子探測(cè)器以及第二單光子探測(cè)器，所述保偏分束器的第一輸出端與偏振控制器相連，保偏分束器的第二輸出端與光纖延時(shí)線相連，偏振控制器的輸出端以及光纖延時(shí)線的輸出端均連接解碼網(wǎng)絡(luò)的輸入端，解碼網(wǎng)絡(luò)的輸出端分別連接第一單光子探測(cè)器以及第二單光子探測(cè)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置，通過(guò)采用偏振分束器網(wǎng)絡(luò)和光纖延時(shí)線可以將所需的單光子探測(cè)器減為2個(gè)，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和生產(chǎn)成本，但是不會(huì)額外增加損耗，相應(yīng)的不會(huì)降低系統(tǒng)的安全成碼率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子偏振編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置。

背景技術(shù)

量子密鑰分發(fā)可以為遠(yuǎn)距離的通信雙方提供無(wú)條件安全的密鑰分發(fā)，其信息理論安全性由量子力學(xué)的基本原理來(lái)保障。目前基于BB84協(xié)議的QKD技術(shù)已經(jīng)較為成熟。常規(guī)的偏振編碼QKD系統(tǒng)制備和測(cè)量4種偏振態(tài)需要采用多激光器和單光子探測(cè)器，典型的偏振編碼方案如圖1所示。該方案包括發(fā)送端Alice、接收端Bob，由激光器、偏振分束器PBS、偏振控制器PC、分束器BS、單光子探測(cè)器SPD組成。在發(fā)送端，每種偏振態(tài)都由一個(gè)激光器產(chǎn)生，通過(guò)偏振分束器及分束器器等耦合到同一路光纖中。接收端通過(guò)分束器分成兩路，分成兩組基矢，再經(jīng)過(guò)偏振分束器進(jìn)行偏振分析，之后在單光子探測(cè)器上進(jìn)行探測(cè)。

這種偏振編碼的QKD方案接收端需要4個(gè)單光子探測(cè)器，因此具有體積大、成本高、系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在以上缺陷，本發(fā)明提供一種基于偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置如下：

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置，所述解碼裝置包括保偏分束器、偏振控制器、光纖延時(shí)線、解碼網(wǎng)絡(luò)、第一單光子探測(cè)器以及第二單光子探測(cè)器，所述保偏分束器的第一輸出端與偏振控制器相連，保偏分束器的第二輸出端與光纖延時(shí)線相連，偏振控制器的輸出端以及光纖延時(shí)線的輸出端均連接解碼網(wǎng)絡(luò)的輸入端，解碼網(wǎng)絡(luò)的輸出端分別連接第一單光子探測(cè)器以及第二單光子探測(cè)器。

優(yōu)選地，所述解碼網(wǎng)絡(luò)包括均為三端口的第一偏振分束器、第二偏振分束器，第三偏振分束器以及第四偏振分束器，所述第一偏振分束器輸入端與偏振控制器輸出端連接，所述第一偏振分束器第一輸出端與第二偏振分束器第一輸入端連接，所述第一偏振分束器第二輸出端與第四偏振分束器第一輸入端連接，所述第三偏振分束器輸入端與光纖延時(shí)線輸出端連接，所述第三偏振分束器第一輸出端與第二偏振分束器第二輸入端連接，所述第三偏振分束器第二輸出端與第四偏振分束器第二輸入端連接，所述第二偏振分束器輸出端連接第一單光子探測(cè)器，所述第四偏振分束器輸出端連接第二單光子探測(cè)器，

優(yōu)選地，所述解碼網(wǎng)絡(luò)包括均為四端口的第五偏振分束器以及第六偏振分束器，所述第五偏振分束器第一輸入端連接偏振控制器輸出端，所述第五偏振分束器第二輸入端連接第六偏振分束器第一輸出端，所述第五偏振分束器第一輸出端連接第一單光子探測(cè)器，所述第五偏振分束器第二輸出端連接第六偏振分束器第一輸入端，所述第六偏振分束器第二輸入端連接光纖延時(shí)線輸出端，所述第六偏振分束器第二輸出端連接第二單光子探測(cè)器。

優(yōu)選地，所述解碼網(wǎng)絡(luò)包括均為四端口的第七偏振分束器，所述第七偏振分束器第一輸入端連接偏振控制器輸出端，所述第七偏振分束器第二輸入端連接光纖延時(shí)線輸出端，所述第七偏振分束器第一輸出端連接第一單光子探測(cè)器，所述第七偏振分束器第二輸出端連接第二單光子探測(cè)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：

本發(fā)明的一種偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的解碼裝置，通過(guò)采用偏振分束器網(wǎng)絡(luò)和光纖延時(shí)線可以將所需的單光子探測(cè)器減為2個(gè)，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和生產(chǎn)成本，但是不會(huì)額外增加損耗，相應(yīng)的不會(huì)降低系統(tǒng)的安全成碼率。

附圖說(shuō)明