[發明專利]能夠實現自適應相位補償的自由空間量子密鑰分發系統

有效

• 申請號: 202110319942.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113225136B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王星宇;東晨;趙尚弘;吳田宜;徐耀坤;張毅軍;劉瀟文;劉雍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70;H04B10/61;H04L9/08;G06N3/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 寧文濤

1.能夠實現自適應相位補償的自由空間量子密鑰分發系統，其特征在于：包括Alice方光信號發送裝置，Alice方光信號發送裝置通過模擬大氣湍流信道傳輸裝置與Bob光信號接收裝置連接；

所述Alice方光信號發送裝置包括激光器，沿激光器的光路方向依次連接強度調制器I、強度調制器II、偏振分束器I、空間光調制器I及偏振分束器II，強度調制器I與空間光調制器I之間設有計算機I，計算機I還與強度調制器II連接；

所述模擬大氣湍流信道傳輸裝置包括空間光調制器II，空間光調制器II連接有計算機II ，空間光調制器II還分別與偏振分束器II及Bob光信號接收裝置連接；

所述Bob光信號接收裝置包括空間光調制器III ，空間光調制器III 沿光路方向依次連接有偏振分束器III、OAM分類器，OAM分類器分別連接單光子探測器；偏振分束器III還依次連接感光元件、計算機III 及空間光調制器III，空間光調制器III還與空間光調制器II連接；

所述OAM分類器包括兩個光學展開器和兩個光學鏡頭；

Bob光信號接收裝置包括集成了用于加載CNN網絡的計算機III、空間光調制器III和感光元件，用于執行相位補償；

量子信號與高斯探測光脈沖經自由空間信道同時到達空間光調制器III后，高斯探測光脈沖經偏振分束器III向下傳輸至感光元件，其強度分布信息將作為輸入參數發送至計算機III中訓練完成后的CNN網絡，以生成對應的補償相位屏灰度圖，并在空間光調制器III加載補償相位值，來恢復攜帶量子比特的渦旋光相位失真，完成補償后的攜帶量子比特的渦旋光信號經偏振分束器III與高斯探測光脈沖分束，經右路至由兩個光學展開器和兩個光學鏡頭組成OAM分類器進行OAM模式分類，光束中攜帶不同OAM模式的光子將各自在對應的單光子探測器上實現探測響應。