基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统及方法技术方案

本发明专利技术提供基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，包括：发送端，所述发送端使用光孤子源作为光源，并将其分离至各个波长通道；每个波长通道运用先导辅助的前馈数据恢复方案进行连续变量量子密钥分发；光纤信道，所述光纤信道传输所述发送端发出的光信号；接收端，所述接收端接收所述经光纤信道传输的光信号，并将其分离至各个波长通道；所述接收端使用本地光孤子源作为光源，并将其分离至所述各波长通道进行信号外差探测并进行后处理，获取量子密钥。本发明专利技术采用的光孤子源除了与分立激光器相比具有基本的技术优势外，频率梳还可以减少发送端的功率消耗。光孤子源的整体功耗已经可以与大规模平行阵列的商用集成可调谐激光器组件竞争。激光器组件竞争。激光器组件竞争。

【技术实现步骤摘要】
基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统及方法


[0001]本专利技术涉及连续变量量子密钥分发系统，具体地，涉及一种基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统及方法。

技术介绍

[0002]使用弱相干态和零差检测的连续变量量子密钥分发(CV
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QKD)由于其与现有电信设备的兼容性和高检测效率，是量子密钥分发的一个有希望的候选方案。量子密钥分发(QKD)是一种基于传输非正交量子态的方法，在两个相距遥远的当事人，即Alice和Bob之间产生一个秘密密钥。在传输和测量这些量子态后，Alice和Bob交换经典信息，并进行后处理以生成安全密钥。为了防止中间人攻击，Alice和Bob需要事先验证这些经典信息(所以严格来说QKD是一个密钥生成协议)。一个著名的CV
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QKD协议是高斯调制相干态(GMCS)协议，CV
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QKD使用的相干态相对于压缩态协议的优势主要在于避免了技术上具有挑战性的压缩光的产生(Advanced Quantum Technologies,2018,1(1):1800011)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，包括：发送端，所述发送端使用光孤子源作为光源，并将光孤子分离至各个波长通道；每个所述波长通道运用先导辅助的前馈数据恢复方案进行连续变量量子密钥分发；光纤信道，所述光纤信道传输所述发送端发出的光信号；接收端，所述接收端接收所述经光纤信道传输的光信号，并将其分离至各个波长通道；所述接收端使用本地光孤子源作为光源，并将其分离至所述各波长通道进行信号外差探测并进行后处理，获取量子密钥。2.根据权利要求1所述的基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述发送端，包括：第一解复用器，所述第一解复用器分离处于不同波长通道的光孤子梳状光谱，每个波长通道对应于接收端(Bob)的一个用户；强度调制器，所述强度调制器连接于每个波长通道；相位调制器，所述相位调制器连接于每个波长通道，并位于所述强度调制器之后；任意波形发生器，所述任意波形发生器分别与所述强度调制器和相位调制器连接；卫星驯服时钟，所述卫星驯服时钟与所述任意波形发生器连接；每个波长通道的光信号由强度调制器和相位调制器进行调制，调制信号来自任意波形发生器，任意波形发生器的频率标准由卫星驯服时钟提供。复用器，所述复用器将每个波长通道的光信号复用至所述光纤信道。3.根据权利要求2所述的基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述先导辅助的前馈数据恢复方案，包括：发送端(Alice)交替发出一个量子信号和一个由光孤子同一频率成分产生的相位参考脉冲；所述量子信号携带Alice的随机数，相位参考脉冲未经调制；所述每个波长通道的量子信号和相位参考脉冲经过所述复用器复用至一根所述光纤信道中，由光纤信道传输到接收端。4.根据权利要求1所述的基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述接收端，包括：第二解复用器，所述第二解复用器将通过所述光纤信道传输的光信号分离各波长通道，第三解复用器，所述第三解复用器将本地光孤子源的各波长通道解复用后获得对应的本振光，与所述各波长通道的光信号进行外差探测。5.根据权利要求4所述的基于光孤子的波分复用连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述接收端，还包括：偏振控制器，所述偏振控制器连接于发送端的光信号的每个波长通道；90
°
光学混合器，所述90
°
光学混合器并联于发送端的光信号和本地光孤子源的波长通道处；平衡光探测器，所述平衡光探测器连接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：息朝祥，何广强，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：