[發明專利]相位編碼QKD系統的延時掃描方法和系統在審

申請號：	202011629708.5	申請日：	2020-12-30
公開（公告）號：	CN114697014A	公開（公告）日：	2022-07-01
發明（設計）人：	徐永祥;孫劍	申請（專利權）人：	科大國盾量子技術股份有限公司
主分類號：	H04L9/08	分類號：	H04L9/08
代理公司：	合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124	代理人：	丁瑞瑞
地址：	230000 安徽省合肥市高***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	相位編碼 qkd 系統延時掃描方法
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【說明書】：

本發明公開了一種相位編碼QKD系統的延時掃描方法和系統，包括：延時粗掃，確定出兩個非干涉峰的延時范圍；延時細掃，準確的找到兩個非干涉峰的延時值；由延時細掃得出的兩個非干涉峰的延時值，計算出兩個非干涉峰延時值的平均值，即為干涉峰的延時值。其中，粗掃的掃描延時值為一固定間隔的乒乓掃描，掃描以后將相同時間位置上的探測器計數值做加和處理，確定出兩個非干涉峰的延時范圍，細掃中將數據進行擬合，根據擬合出的曲線最大值的延時值確定為兩個非干涉峰的準確延時值。本發明相比現有技術具有以下優點：在探測器計數不穩、波動的影響下，同樣能夠精確的確定干涉峰的延時值，完成延時掃描，同時在靜態環境下，此種方案同樣適用。

技術領域

本發明涉及量子通信領域，更具體涉及一種相位編碼QKD系統。

背景技術

基于干涉原理的相位編碼QKD系統，延時掃描根據探測器輸出計數的峰值去調節探測器門控信號的延時器件的延時值。在尋找延時值時，掃描一個周期內會出現兩個非干涉峰和一個干涉峰，若出現多個非干涉峰或非干涉峰值很低而尋找不到時，判定延時掃描失敗。為防止設備校準攻擊和時移攻擊，以兩個非干涉峰對應的延時值取平均得到干涉峰對應的延時值。

目前采用的方案如圖1所示，通過外圍延時器件去尋找探測器門控信號的延時值，具體掃描精度取決于延時器件的延時精度，根據探測器的門寬，先用大步進的延時值依次遞增，粗掃一個周期，尋找到兩個非干涉峰的延時范圍，再采用小步進的延時值進行細掃，準確的找到兩個非干涉峰的延時值，取得的兩個延時值的平均值即是干涉峰的延時值，完成延時掃描功能。

現有技術依賴于探測器計數穩定，若外界光纖擾動影響探測器計數值，當計數值波動較大時，延時粗掃時會出現多個非干涉峰或非干涉峰值很低的現象，則根據技術原理判定延時掃描失敗，而尋找不到兩個非干涉峰的延時范圍；延時細掃時，兩非干涉峰的計數值波動很大也無法判斷出準確的延時值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供了一種在探測器計數不穩、波動的影響下，同樣能夠精確的確定干涉峰的延時值，完成延時掃描功能的相位編碼QKD系統的延時掃描方法。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：一種相位編碼QKD系統的延時掃描方法，包括：第一步，延時粗掃，確定出兩個非干涉峰的延時范圍；

第二步，延時細掃，準確的找到兩個非干涉峰的延時值；

第三步，干涉峰的延時值，由延時細掃得出的兩個非干涉峰的延時值，計算出兩個非干涉峰延時值的平均值，即為干涉峰的延時值；

所述第一步延時粗掃中，為掃描延時范圍為一固定間隔的乒乓掃描，掃描以后將相同時間位置上的探測器計數值做加和處理，確定出兩個非干涉峰的延時范圍，第二步延時細掃中，統計探測器計數值，提取計數值，將計數值擬合出相應的曲線，根據擬合出的曲線最大值的延時值確定為兩個非干涉峰的準確延時值。

本發明采用乒乓掃描法和數據擬合的方式，克服了由于外界動態環境下帶來的計數值漲落的問題，在探測器計數不穩、波動的影響下，同樣能夠精確的確定干涉峰的延時值，完成延時掃描，同時在靜態環境下，此種方案同樣適用。

作為優化的技術方案，所述第一步中的固定間隔囊括整個非干涉峰。

作為進一步優化的技術方案，所述第一步的具體掃描過程為：

步驟102，粗掃開始；

步驟104，從延時值為n的位置開始掃描；