一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法技术

技术编号:24333795 阅读:105 留言:0更新日期:2020-05-29 21:09
本发明专利技术公开一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法,依次为:发送方,激光器产生激光脉冲通过幅度调制器调节信号,再通过第一偏振分束器分解成两束正交的偏振光束;两束偏振光束通过I/Q调制,完成极化成对编码后,通过偏振合束器,再进行信号传输;信号接收后:通过第二偏振分束器对偏振复用信号进行解复用,获得两束偏振光束;再结合本地振荡器通过分束器获得的两束本地振荡信号,通过光电探测器完成相干检测,测量两束偏振光束;再经过极化成对解码模块进行极化成对解码,获得发送方传送的信号。本发明专利技术解决现有技术中偏振相关损耗会累积,导致信号失真增加,产生更大的误差,从而限制系统中的密钥分发速率和传输距离的问题。

A polarization pairing coding method for quantum key distribution with continuous variables in free space

【技术实现步骤摘要】
一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法
本专利技术属于连续变量量子密钥分发
,涉及一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法。
技术介绍
在互联网时代,信息科学高速发展,如何提高数据的保密性和安全性一直是用户重点关心的问题。因此,信息安全这一重要的科学探索课题对于现代发展有着时代意义。目前被大范围使用的密码体系是以未被完美推算出来的数学难题为基础的,然而随着技术的发展,当前计算机的计算能力正在不断突破,第一台量子计算机已经问世。这意味着这种基于数学难题的信息安全体系在不久的未来将受到艰难的挑战,因此必须探寻新型有效的加密方式来直面将要面对的难题。自1984年量子密钥分发协议被Bennett和Brassard最先提出讨论,量子保密通信技术日渐成熟。量子保密通信的巨大优势在于其绝对安全性,这是由神奇的量子所遵循的海森堡测不准原理及量子态无法被窃听者精确克隆的特性所保证的。经过几十年的发展,量子保密通信从最开始的单光子离散通信系统,到现在被广泛讨论的连续变量量子密钥分发系统,量子保密通信技术的迅猛发展让世界为之瞩目。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法,其特征在于,按照以下步骤进行:/n步骤A,连续变量量子密钥发送过程:在发送方,激光器产生的激光脉冲通过幅度调制器调节信号强弱,再通过第一偏振分束器分解成两束正交的偏振光束;两束偏振光束分别通过I/Q调制,完成极化成对编码操作后,通过偏振合束器变为偏振复用信号;经由信号发射装置进入自由空间量子信道进行传输,再由接收方接收并处理;/n步骤B,连续变量量子密钥接收过程:接收方通过信号接收装置接收信号,通过第二偏振分束器对偏振复用信号进行解复用,获得两束偏振光束;再结合本地振荡器通过分束器获得的两束本地振荡信号,通过光电探测器完成相干检测,测量两...

【技术特征摘要】
1.一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
步骤A,连续变量量子密钥发送过程:在发送方,激光器产生的激光脉冲通过幅度调制器调节信号强弱,再通过第一偏振分束器分解成两束正交的偏振光束;两束偏振光束分别通过I/Q调制,完成极化成对编码操作后,通过偏振合束器变为偏振复用信号;经由信号发射装置进入自由空间量子信道进行传输,再由接收方接收并处理;
步骤B,连续变量量子密钥接收过程:接收方通过信号接收装置接收信号,通过第二偏振分束器对偏振复用信号进行解复用,获得两束偏振光束;再结合本地振荡器通过分束器获得的两束本地振荡信号,通过光电探测器完成相干检测,测量两束偏振光束;再经过极化成对解码模块进行极化成对解码,获得发送方传送的信号。


2.根据权利要求1所述的一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法,其特征在于,所述步骤A中两束偏振光束分别通过I/Q调制,完成极化成对编码操作后,通过偏振合束器变为偏振复用信号的具体过程是:
两束偏振光束一束为X路偏振光束,一束为Y路偏振光束;X路偏振光束通过第一耦合器,Y路偏振光束通过第二耦合器;通过第一耦合器的偏振光束变成两束相同的光束,一束直接导通至第一马赫曾德尔调制器获得调制后的信号一束通过第一移相器后导通至第二马赫曾德尔调制器获得调制后的信号通过第二耦合器的偏振光束变成两束相同的光束,一束直接导通至第三马赫曾德尔调制器获得调制后的信号一束通过第二移相器后导通至第四马赫曾德尔调制器获得调制后的信号和通过第三耦合器合成X-偏振态信号TXn,和通过第四耦合器合成Y-偏振态信号TYn;X-偏振态信号TXn和Y-偏振态信号TYn通过偏振合束器获得偏振复用信号。


3.根据权利要求1或2所述的一种自由空间连续变量量子密钥分发的极化成对编码方法,其特征在于,所述步骤A还包括:
在发送方,第一量子随机数发生器生成的随机码Xn,通过第一电平发生器和第一调制器驱动将第一量子随机数发生器生成的随机码调制成驱动信号I1(t)、Q1(t);第二量子随机数发生器生成的随机码...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭迎唐瑞明陈国俊蔡明璐吴学林莫伟曹昱毛云
申请(专利权)人:无锡太湖学院中南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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