[發明專利]量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202210363969.X
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114650206B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 盤艷;徐兵杰;王恒;皮峣迪;邵云;黃偉;李揚
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L9/08;H04L25/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

1.一種量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法，其特征在于，應用于本地本振連續變量量子密鑰分發系統，所述方法包括：

對輸入的量子信號與導頻信號做帶通濾波，得到濾波后的量子信號與導頻信號，所述導頻信號為單頻信號；

對濾波后的導頻信號做希爾伯特變換，得到由濾波后的導頻信號作為實部、由濾波后的導頻信號移相π/2后作為虛部所構成的第一復數信號；

對所述第一復數信號做移頻處理使移頻后的第一復數信號的中頻與濾波后的量子信號一致；

構建第二復數信號，第二復數信號為移頻后的第一復數信號與濾波后的量子信號的乘積，得到量子信號的X和P分量；

對所述第二復數信號做低通濾波，濾除二倍頻分量并得到發送端發送信號的X和P分量。

2.如權利要求1所述的量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法，其特征在于，所述對濾波后的導頻信號做希爾伯特變換，得到由濾波后的導頻信號作為實部、由濾波后的導頻信號移相π/2后作為虛部所構成的第一復數信號具體包括以下步驟：

對濾波后的導頻信號做希爾伯特變換：

其中，V_S1是濾波后的量子信號，V_R1是濾波后的導頻信號，E_R是第一復數信號，j表示虛部，A_S是Bob端量子信號的幅值，是量子信號的相位，ξ_s(f_shift)是量子信號的噪聲，f_shift是本振激光器與Alice端激光器之間相對頻差，A_R是Bob端導頻信號的幅值，Δf是量子信號與導頻信號的頻率差，是Alice端激光器與Bob端激光器之間拍頻引入的相位噪聲，是導頻信號的固有初始相位，ξ_r(f_shift+Δf)是參考信號的噪聲。

3.如權利要求2所述的量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法，其特征在于，所述對所述第一復數信號做移頻處理使移頻后的第一復數信號的中頻與濾波后的量子信號一致具體包括以下步驟：

對E_R乘以exp[j(2πΔft)]，從而得到移頻Δf后的信號為

4.如權利要求3所述的量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法，其特征在于，所述構建第二復數信號，第二復數信號為移頻后的第一復數信號與濾波后的量子信號的乘積，得到量子信號的X和P分量具體包括以下子步驟：

構建第二復數信號E_S＝V_S1×E_R1，可得E_S為

A為信號的幅值并由A_S和A_R決定，j表示虛部，ξ為參考信號和量子信號作用后的過噪聲。

5.如權利要求4所述的量子密鑰分發系統相位噪聲補償方法，其特征在于，所述對所述第二復數信號做低通濾波，濾除二倍頻分量并得到發送端發送信號的X和P分量具體包括以下步驟：

對E_S做低通濾波得到E_S1：

其中，ξ′表示最終的過噪聲；

對E_S1進行重采樣和均衡濾波后，可以將導頻信號的固有初始相位消除，從而獲得發射端發送信號的X和P分量。