The invention discloses an information synchronization method applied to quantum key distribution system, which includes three steps: first step delay calculation: calculating the time delay of signal light transmission from transmitter to receiver; second step frame synchronization: frame synchronization through classical channel, i.e. determining frame; third step intra-frame position synchronization: according to the first step The transmission delay is calculated step by step, and the intra-frame position synchronization of the quantum signal light on the quantum channel is performed, that is, the number of intra-frame pulses is determined. The invention also discloses an information synchronization device. Compared with the prior art, the present invention has the following advantages: 1. No additional synchronous light is needed, and only one wavelength optical signal is transmitted in the optical fibers at both ends of the connecting system, that is, only one channel is occupied. 2. The receiver of the system does not need to use WDM devices, but directly uses single photon detector to detect, which saves devices. 3, through three steps to complete the system synchronization scheme at both ends, achieve high efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种信息同步方法和装置
本专利技术涉及量子保密通信领域，特别是提供了一种适用于量子密钥分发系统的同步方法。
技术介绍
量子密钥分发(QuantumKeyDistribution，QKD)与经典密钥体系的根本不同在于其采用单个光子或纠缠光子对作为密钥的载体，由量子力学的基本原理保证了该过程的不可窃听、不可破译性，从而提供了一种更为安全的密钥体系。目前，利用纠缠光子对实现量子密钥分发的技术距离产品化、实用化还有一定的距离，所以现有商用QKD系统多采用基于单光子实现的量子密钥分发技术。以偏振编码为例，基于单光子实现的量子密钥分发基本过程是：1)发射端Alice随机发送一串具有不同偏振态的光子；2)接收端Bob随机选用测量基矢进行接收，由于探测器的效率和路径衰减问题，Bob不能探测到所有的光子信号，只能随机的在一些位置上探测到光子；3)Bob通知Alice他在探测到光子位置上使用的是哪一种基矢；4)Alice比对自己发送使用的基矢和Bob测量使用的基矢，若两者一致，则保留该位置上的信息，并且通知Bob哪些位置使用的基矢是正确的；5)Bob同样保留测量基矢正确位置上的信息；...
【技术保护点】
1.一种信息同步方法，应用于量子密钥分发系统，其特征在于，包含三个步骤：第一步延时计算：计算信号光从发射端传输到接收端的时延；第二步帧同步：通过经典信道进行帧同步，即确定帧；第三步帧内位置同步：根据第一步计算得到的传输时延，对量子信道上的量子信号光进行帧内位置同步，即确定帧内第几个脉冲。
【技术特征摘要】
1.一种信息同步方法，应用于量子密钥分发系统，其特征在于，包含三个步骤：第一步延时计算：计算信号光从发射端传输到接收端的时延；第二步帧同步：通过经典信道进行帧同步，即确定帧；第三步帧内位置同步：根据第一步计算得到的传输时延，对量子信道上的量子信号光进行帧内位置同步，即确定帧内第几个脉冲。2.根据权利要求1所述的一种信息同步方法，其特征在于，所述第一步延时计算包括以下步骤：系统发射端Alice首先通过经典信道传送一个“启动命令”给系统接收端Bob，同时，在“启动命令”发出后，延时t，开始以固定频率f1发送量子信号光；系统接收端Bob通过经典信道接收到“启动命令”的同时，产生第一个“start信号”，后面按照固定频率f1产生“start信号”；系统接收端Bob探测到量子信号光相对于“start信号”的延时距离，记为t＇，计算延时变化Δt＝t＇-t。3.根据权利要求2所述的一种信息同步方法，其特征在于，所述第一步延时计算中，系统发射端Alice发送量子信号光的持续时间为T，系统接收端Bob产生“start信号”的持续时间为T，在时间T内统计出现频率最大的延时距离即为实际探测到光信号相对于“start信号”的延时距离，记为t＇。4.根据权利要求2所述的一种信息同步方法，其特征在于，所述第二步帧同步包括：系统开始工作，系统发射端Alice首先通过经典信道发送一个同步帧，并且对发送的同步帧按照一定规则进行编号，每个同步帧后面跟着发送一组量子信号光，该组量子信号光组成一个量子信息帧，帧编号同前面一个同步帧的编号；系统接收端Bob在经典信道上接收到同步帧，且将该同步帧之后和下一个同步帧之前探测到的量子信号组成一个量子信息帧，帧编号同前面一个同步帧的编号；系统两端相同编号的量子信息帧为一组对应，根据该帧编号即完成帧同步。5.根据权利要求4所述的一种信息同步方法，其特征在于，系统发射端Alice在经典信道上按照固定的频率f1发送同步帧，两个同步帧之间的时间间隔内，在量子信道上按照固定的频率f2发射一组量子信号光，其中f2大于f1，其中同步帧中包含帧编号信息和启动时刻TSn(n即为帧编号，是整数)，同步帧的发送时刻为TFn，系统发射端Alice发出同步帧，到达启动时刻TSn后，开始发送一组量子信号光，该组量子信号光的持续时间为tquantum；系统接收端Bob在经典信道上接收到一个同步帧后，解析得到启动时刻TSn，到达启动时刻TSn后，启动单光子探测器开始工作，单光子探测器工作固定的一段时间Tquantum+Tdelay后，结束工作，Tdelay根据网络延时设置，需满足((TSn-TFn)+Tquantum+Tdelay)<1/f1。6.根据权利要求5所述的一种信息同步方法，其特征在于，所述第三步帧内位置同步包括：系统接收端Bob在经典信道上接收到同步帧的同时，产生一个“start信号”给TDC，使用TDC测量随后的量子信息帧中每一个探测信号相对于“start信号”的延时距离，记为Δt...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾云，姚海涛，唐世彪，
申请(专利权)人：科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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