[發明專利]接收設備、QKD系統及量子通信方法

在審

• 申請號: 202011470593.X
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN114629629A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 湯艷琳;趙梅生;李東東;孫劍;王泉;唐世彪
• 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;H04B10/50;H04B10/60
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種QKD系統的接收設備，其特征在于，包括：

檢測光路，所述檢測光路用于隨機選擇檢測入射光信號的相位量子態或是時間量子態；

控制器，所述控制器用于配置所述檢測光路在當前系統周期的開關時間，基于所述開關時間下相位量子態的非干涉峰檢測結果，判斷是否滿足防護處理條件，基于判斷結果執行防護措施。

2.根據權利要求1所述的接收設備，其特征在于，所述檢測光路包括：

相位量子態檢測支路，所述相位量子態檢測支路具有用于檢測相位量子態的探測器；

時間量子態檢測支路，所述時間量子態檢測支路具有用于檢測時間量子態的探測器；

分束器，所述分束器用于將入射光信號分為兩路，一路入射所述相位量子態檢測支路，另一路入射所述時間量子態檢測支路；

其中，各個探測器均與所述控制器連接。

3.根據權利要求2所述的接收設備，其特征在于，所述相位量子態檢測支路具有不等臂干涉儀；

所述分束器出射的一路光信號入射所述不等臂干涉儀，所述不等臂干涉儀出射光信號入射用于檢測相位量子態的探測器；

所述分束器出射的另一路光信號入射用于檢測時間量子態的探測器。

4.根據權利要求2所述的接收設備，其特征在于，所述控制器配置所述開關時間的方法包括：

在第一時刻和第二時刻，設置用于檢測相位量子態的探測器均有門控信號，使得用于檢測相位量子態的探測器在所述第一時刻和所述第二時刻均開啟；其中，在一個系統周期中，所述第一時刻在所述第二時刻之前，所述第二時刻與所述第一時刻的時間間隔等于發送設備發送相鄰兩個量子態的時間間隔；用于檢測相位量子態的探測器在所述第一時刻檢測相位態的非干涉峰，在所述第二時刻檢測相位態的干涉峰。

5.根據權利要求4所述的接收設備，其特征在于，所述控制器判斷是否滿足所述防護處理條件的方法包括：

如果用于檢測相位量子態的探測器中至少一者在所述第一時刻有響應，則確認滿足所述預設防護處理條件。

6.根據權利要求1所述的接收設備，其特征在于，所述控制器執行所述防護措施的方法包括：

如果滿足所述防護處理條件，對所述當前系統周期及其后續N個連續系統周期進行防護處理，N為大于或等于1的正整數。

7.根據權利要求6所述的接收設備，其特征在于，所述控制器執行所述防護處理的方法包括：

在所述當前系統周期及其后續N個連續系統周期中，舍棄所有探測器的探測結果，使得所有探測器同時進入相同長度的死時間，并同時恢復死時間。

8.根據權利要求7所述的接收設備，其特征在于，在所述當前系統周期的后續N個連續系統周期中，所述控制器舍棄所有探測器的探測結果的方法包括：

關閉所有探測器；

或，保持各個探測器的正常的開啟，并將探測器的探測結果作為無效數據。

9.根據權利要求7所述的接收設備，其特征在于，在所述當前系統周期中，所述控制器舍棄所有探測器的探測結果的方法包括：

保持各個探測器的正常的開啟，并將探測器的探測結果作為無效數據。

10.一種QKD系統，其特征在于，包括：

接收設備，所述接收設備為如權利要求1-9任一項所述的接收設備；

發送設備，所述發送設備用于隨機向所述接收設備發送具有時間量子態或具有相位量子態的光信號。

11.一種量子通信方法，用于QKD系統，其特征在于，包括：

在當前系統周期，為所述QKD系統的檢測光路配置設定的開關時間；

基于所述開關時間，通過所述檢測光路隨機選擇檢測入射光信號的相位量子態或是時間量子態；

基于所述相位量子態的非干涉峰檢測結果，判斷是否滿足防護處理條件；

基于判斷結果，執行防護措施。