本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中的量子保密通信以及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域,具體是相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,量子信號調(diào)制普遍采用偏振、相位、頻率、強(qiáng)度等單一自由度調(diào)制。光信號的偏振調(diào)制是指通過調(diào)節(jié)光的偏振方向?qū)崿F(xiàn)對信息的加載。通常采用光子的兩個(gè)線偏振態(tài)進(jìn)行編碼,由于光的偏振態(tài)在傳輸過程中易受光纖中的應(yīng)力雙折射和偏振模色散等因素的影響以及環(huán)境的干擾,一般需要進(jìn)行偏振補(bǔ)償或者其他能夠確保偏振穩(wěn)定的方法。相位調(diào)制是指利用光的相位來編碼信息。量子通信的相位調(diào)制原理上主要是基于Mach-Zehnder干涉儀,核心器件是相位調(diào)制器。最早提出的相位調(diào)制方案是基于單個(gè)等臂M-Z干涉儀。由于受環(huán)境影響,兩臂的臂長差會不穩(wěn)定,相位差也就會產(chǎn)生漂移,干涉效果就會受到嚴(yán)重影響,尤其對于較長距離的傳輸,干涉效果更差。后來,人們提出了雙不等臂M-Z干涉系統(tǒng),光纖重合部分上的時(shí)間擾動對兩個(gè)脈沖的影響相同,干涉穩(wěn)定性有了很大的提高。然而,即使使用雙不等臂M-Z干涉儀,臂長的微小變化也會引起干涉對比度下降。
M-Z干涉儀QKD系統(tǒng)一般采用的是BB84協(xié)議、B92協(xié)議,系統(tǒng)的安全性基于Eve不能確切知道合法通信方對信息進(jìn)行的編碼和探測時(shí)使用的基。另一方面,采用BB84協(xié)議、B92 協(xié)議的系統(tǒng),在最終形成密碼時(shí),要進(jìn)行編碼基與測量基的比對,因此協(xié)議效率不高,成碼率低,尚不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。差分相位編碼繼承了相位編碼方案編碼速度快、抗干擾能力強(qiáng)和極限傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn),適合實(shí)現(xiàn)于光纖線路中,對碼生成效率有很大的提高。差分相位編碼利用前后兩個(gè)脈沖差攜帶信息,脈沖在光纖中會經(jīng)歷相同的相位和偏振變化,對光纖中的各種干擾不敏感,從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2006年唐志列等人發(fā)表的《位相調(diào)制偏振態(tài)的量子編碼器和解碼器及其應(yīng)用》提出了一種新的相位調(diào)制偏振編碼的量子密鑰分發(fā)方法,雖然具有較高的穩(wěn)定性,但其進(jìn)行的六態(tài)量子編碼器和解碼器的量子保密通信光子利用率較低。2014年12月王金東等人發(fā)表的《相位調(diào)制偏振編碼的四態(tài)量子編碼器和解碼器及量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)》,通過相位調(diào)制器調(diào)制某一線偏振光的相位從而達(dá)到改變兩線偏光相位差,最后實(shí)現(xiàn)偏振編碼,也只是利用偏振這一單自由度作為信息載體進(jìn)行的量子傳輸。而軌道角動量具有多自由度,能夠?qū)崿F(xiàn)高維量子信息的編碼。但軌道角動量多自由度調(diào)制主要應(yīng)用于量子自由空間通信、經(jīng)典多通道高速通信。
基于上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀,有待開發(fā)一種相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)一對多的通信。且各用戶相對獨(dú)立,保證單用戶的密鑰生成率穩(wěn)定,不會隨著用戶的增加而減小,從而實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的傳輸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過單光源多波長激光器產(chǎn)生的多波長脈沖作為多用戶信息傳輸載體,將各個(gè)波長脈沖發(fā)送到不同的合法用戶,實(shí)現(xiàn)一對多的通信。且各用戶相對獨(dú)立,保證單用戶的密鑰生成率穩(wěn)定,不會隨著用戶的增加而減小。從而實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的傳輸。另外,該相位偏振多自由度調(diào)制的多用戶量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用一種新的量子信息編碼方式,即采用差分相位編碼同時(shí)偏振編碼的方式,能有效減少因外界條件不穩(wěn)定帶來的誤碼率,提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,并且將光子利用率由原來的0.5提高到2。改進(jìn)了現(xiàn)有的差分相位與偏振編碼復(fù)合QKD方案,提高了量子密鑰生成率,縮短了每次通信時(shí)隙等待時(shí)間。
該系統(tǒng)將單光源多波長激光器、衰減器、偏振分束器、合束器、相位調(diào)制器、偏振控制器作為多用戶信息傳輸?shù)妮d體。其中經(jīng)過上下兩臂前后脈沖具有的相位差加載一個(gè)信息比特,同時(shí)脈沖偏振態(tài)加載另一個(gè)信息比特。通過波分復(fù)用單元將各個(gè)波長脈沖發(fā)送到不同的合法用戶,進(jìn)行相應(yīng)的偏振解調(diào)和相位解調(diào)。各用戶相對獨(dú)立,保證單用戶的密鑰生成率穩(wěn)定。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括Alice控制端、波分復(fù)用單元和多用戶Bob端,Alice端通過波分復(fù)用單元與多用戶Bob端連接,
所述Alice端包括多波長激光產(chǎn)生裝置、衰減器、第一偏振分束器、第一合束器、相位調(diào)制器、第一偏振控制器和第二偏振控制器;
所述波分復(fù)用單元包括波長選擇裝置;
所述多用戶Bob端包括接收不同波長的若干單元Bob用戶端,所述單元Bob用戶端均包括第二偏振分束器、第三偏振控制器、第四偏振控制器、第三偏振分束器、第四偏振分束器、第二合束器、第三合束器、第一光子探測器、第二光子探測器、第三光子探測器和第四光子探測器;
所述多波長激光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生具有多個(gè)波長的脈沖串,然后經(jīng)所述衰減器衰減為單光子脈沖,單光子脈沖經(jīng)過所述第一偏振分束器分成垂直偏振和水平偏振脈沖,所述垂直偏振和水平偏振脈沖分別通過上臂路徑和下臂路徑進(jìn)入到所述第一合束器合束;再經(jīng)過所述相位調(diào)制器對脈沖隨機(jī)調(diào)制kπ(k=0,1)相位分別到達(dá)第一偏振控制器和第二偏振控制器進(jìn)行脈沖偏振旋轉(zhuǎn),最后兩脈沖以相同的偏振態(tài)進(jìn)入Bob端;
具有相同偏振的多波長激光脈沖傳輸?shù)讲ㄩL路由裝置,根據(jù)波長尋址的方式選擇相應(yīng)波長的單元Bob用戶端,經(jīng)過所述單元Bob用戶端的第二偏振分束器,進(jìn)行偏振解調(diào),當(dāng)偏振比特為“0”時(shí),選擇水平偏振脈沖經(jīng)過所述第三偏振控制器;當(dāng)偏振比特為“1”時(shí),選擇垂直偏振脈沖經(jīng)過所述第四偏振控制器;
從第三偏振控制器輸出后,經(jīng)過所述第三偏振分束器形成上臂路徑和下臂路徑兩條路徑:其中上臂路徑:前脈沖經(jīng)過延時(shí)到達(dá)所述第二合束器;下臂路徑:后脈沖直接到達(dá)所述第二合束器,上臂路徑和下臂路徑的兩束光在所述第二合束器處發(fā)生干涉,然后根據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差所述第一光子探測器和第二光子探測器做出識別響應(yīng);
從第四偏振控制器輸出后,經(jīng)過所述第四偏振分束器形成上臂路徑和下臂路徑兩條路徑:其中上臂路徑:前脈沖經(jīng)過延時(shí)到達(dá)所述第三合束器;下臂路徑:后脈沖直接到達(dá)所述第三合束器,上臂路徑和下臂路徑的兩束光在所述第三合束器處發(fā)生干涉,然后根據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差所述第三光子探測器和第四光子探測器做出識別響應(yīng)。
優(yōu)選地,所述上臂路徑比下臂路徑多了一個(gè)T的延時(shí)。
優(yōu)選地,所述第一偏振控制器將脈沖偏振旋轉(zhuǎn)所述第二偏振控制器將脈沖偏振旋轉(zhuǎn)其中n的取值分別為“0”或“1”。
優(yōu)選地,所述波長路由裝置為波分復(fù)用器、陣列波導(dǎo)光柵、布拉格光柵或者波長選擇開關(guān)。
優(yōu)選地,所述的多波長激光產(chǎn)生裝置包括多波長脈沖激光器和波長選擇器,所述多波長脈沖激光器產(chǎn)生滿足多個(gè)單元Bob用戶端同時(shí)通信的相干多波長脈沖激光,然后通過所述波長選擇器進(jìn)行選擇,使相應(yīng)波長的單元Bob用戶端選擇相應(yīng)波長的脈沖激光。
優(yōu)選地,所述波長選擇器采用二級等差頻率間隔的方式選擇波長。
優(yōu)選地,所述第一光子探測器、第二光子探測器、第三光子探測器和第四光子探測器依據(jù)脈沖的相位差做出響應(yīng)為:當(dāng)兩個(gè)連續(xù)脈沖的相位差為0時(shí),所述第一光子探測器響應(yīng),測量結(jié)果為“00”,第二光子探測器響應(yīng),測量結(jié)果“01”;當(dāng)兩個(gè)連續(xù)脈沖的相位差為π時(shí),所述第三光子探測器響應(yīng),測量結(jié)果為“10”,第四光子探測器響應(yīng),測量結(jié)果為“11”。
優(yōu)選地,所述單元Bob用戶端為Bobn,其中n為非零自然數(shù)。
本實(shí)用新型的有益效果:1.本實(shí)用新型采用相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及密鑰分發(fā)方法,能夠?qū)崿F(xiàn)一對多的量子密鑰共享,有效地?cái)U(kuò)大了信息傳遞容量,適用于相位偏振多自由度調(diào)制QKD方案及其它QKD方案。
2.本實(shí)用新型采用相位和偏振聯(lián)合調(diào)制方法,通過傳遞一個(gè)光子來實(shí)現(xiàn)傳遞兩個(gè)信息比特,光子利用率由0.5提高到2;與現(xiàn)有方案相比,本方案減少了器件使用,簡化結(jié)構(gòu),并提高了信息的連續(xù)性、有效性和密鑰生成率。
3.本實(shí)用新型采用4個(gè)電子探測器每次通信在8個(gè)時(shí)隙等待測量,相比于現(xiàn)有方案每次通信在12個(gè)時(shí)隙等待測量,由探測器暗計(jì)數(shù)引起的誤碼率減小了33.3%,使系統(tǒng)更加高效穩(wěn)定。本實(shí)用新型采用經(jīng)典DPS量子密鑰分發(fā)方式,通過編碼間隔為T(即延時(shí)T,T為皮秒量級)的兩支路相干脈沖的相位差,使每個(gè)相位差作為一個(gè)相位編碼,可有效抵御分光子攻擊和序列攻擊,降低竊聽者Eve的效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的波分復(fù)用單元與多用戶Bob端的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本實(shí)用新型的Alice端相位調(diào)制、偏振調(diào)制結(jié)構(gòu)框圖;
圖3為本實(shí)用新型的Bob端偏振解調(diào)、相位解調(diào)結(jié)構(gòu)框圖;
圖4為本實(shí)用新型的工作原理框圖;
圖中各部件名稱對應(yīng)標(biāo)號:公共光纖-101,波長路由裝置-102,專用光纖-103、104、 105;
多波長激光器-201、衰減器-202、第一偏振分束器-203、第一合束器-204、相位調(diào)制器-205、第一偏振控制器-206,第二偏振控制器-207;
第二偏振分束器-301、第三偏振控制器-302、第四偏振控制器-307、第三偏振分束器 -303、第四偏振分束器-308、第二合束器-304、第三合束器-309、第一光子探測器-305、第二光子探測器-306、第三光子探測器-310,第四光子探測器-311。
具體實(shí)施方式
附圖僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制;
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
本實(shí)用新型是一種點(diǎn)對多點(diǎn)的組網(wǎng)方式,特別地可以進(jìn)一步延伸到多點(diǎn)對多點(diǎn)的方式。所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型一對多方式中的一種,顯然地,它可以較易地?cái)U(kuò)展到更多應(yīng)用,一個(gè)較具代表性的波分復(fù)用量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。
如圖1-圖4所示,一種相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括Alice控制端、波分復(fù)用單元和多用戶Bob端,Alice端通過波分復(fù)用單元與多用戶Bob端連接,
所述Alice端包括多波長激光產(chǎn)生裝置201、衰減器202、第一偏振分束器203、第一合束器204、相位調(diào)制器205、第一偏振控制器206和第二偏振控制器207;
所述波分復(fù)用單元包括波長選擇裝置;
所述多用戶Bob端包括接收不同波段的若干單元Bob用戶端,所述單元Bob用戶端均包括第二偏振分束器301、第三偏振控制器302、第四偏振控制器307、第三偏振分束器303、第四偏振分束器308、第二合束器304、第三合束器309、第一光子探測器305、第二光子探測器306、第三光子探測器310和第四光子探測器311;
本系統(tǒng)的工作過程如下:
所述多波長激光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生具有多個(gè)波長的脈沖串,然后經(jīng)所述衰減器202衰減為單光子脈沖,單光子脈沖經(jīng)過所述第一偏振分束器203分成垂直偏振和水平偏振脈沖,所述垂直偏振和水平偏振脈沖分別通過上臂路徑和下臂路徑進(jìn)入到所述第一合束器204合束;再經(jīng)過所述相位調(diào)制器205對脈沖隨機(jī)調(diào)制kπ(k=0,1)相位分別到達(dá)第一偏振控制器 206和第二偏振控制器207進(jìn)行脈沖偏振旋轉(zhuǎn),最后兩脈沖以相同的偏振態(tài)進(jìn)入Bob端;
具有相同偏振的多波長激光脈沖傳輸?shù)讲ㄩL路由裝置102,根據(jù)波長尋址的方式選擇相應(yīng)波長的單元Bob用戶端,經(jīng)過所述單元Bob用戶端的第二偏振分束器301,進(jìn)行偏振解調(diào),當(dāng)偏振比特為“0”時(shí),選擇水平偏振脈沖經(jīng)過所述第三偏振控制器302;當(dāng)偏振比特為“1”時(shí),選擇垂直偏振脈沖經(jīng)過所述第四偏振控制器307;
從第三偏振控制器輸出后,經(jīng)過所述第三偏振分束器303形成上臂路徑和下臂路徑兩條路徑:其中上臂路徑:前脈沖經(jīng)過延時(shí)到達(dá)所述第二合束器304;下臂路徑:后脈沖直接到達(dá)所述第二合束器304,上臂路徑和下臂路徑的兩束光在所述第二合束器304處發(fā)生干涉,然后根據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差所述第一光子探測器305和第二光子探測器306做出識別響應(yīng);
從第四偏振控制器307輸出后,經(jīng)過所述第四偏振分束器308形成上臂路徑和下臂路徑兩條路徑:其中上臂路徑:前脈沖經(jīng)過延時(shí)到達(dá)所述第三合束器309;下臂路徑:后脈沖直接到達(dá)所述第三合束器309,上臂路徑和下臂路徑的兩束光在所述第三合束器309處發(fā)生干涉,然后根據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差所述第三光子探測器310和第四光子探測器311做出識別響應(yīng)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
本實(shí)用新型是一種點(diǎn)對多點(diǎn)的組網(wǎng)方式,特別地可以進(jìn)一步延伸到多點(diǎn)對多點(diǎn)的方式。所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型一對多方式中的一種,顯然地,它可以較易地?cái)U(kuò)展到更多應(yīng)用,一個(gè)較具代表性的波分復(fù)用量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。
圖1中,Alice端作為脈沖信號的發(fā)射方,擁有一個(gè)多波長光源,能夠產(chǎn)生滿足多個(gè)單元Bob用戶端同時(shí)通信使用的不同波長的脈沖信號。每個(gè)單元Bob用戶端可以分配到某一波長的信號,且其對脈沖波長具有較寬適用性,即在波長規(guī)劃過程中調(diào)整各單元Bob用戶端之間信號波長的分配后,各單元Bob用戶端仍然可以正常工作。圖1中公共光纖101為各用戶共同使用,光纖103、104和105為每個(gè)用戶的專用光纖,每個(gè)用戶的專用光纖和共用光纖101之和定義為每個(gè)用戶的距離。波長路由裝置102用在控制端Alice和用戶端Bob 之間,控制各波長脈沖信號的路徑選擇。
圖2,本實(shí)用新型相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法Alice端的實(shí)施例示意圖。該系統(tǒng)Alice端對單光子進(jìn)行相位調(diào)制和偏振調(diào)制。
下面具體地描述調(diào)制過程:
偏振態(tài)為的45°泵浦光,衰減為單光子脈沖F(x,t)|π/4>,其中為高斯脈沖。該單光子脈沖經(jīng)過第一偏振分束器203 被分為兩路脈沖,兩路脈沖具有T的延時(shí)。當(dāng)延時(shí)為T的兩脈沖通過相位調(diào)制器PM(k 取值“0”或“1”)后,脈沖形式分別變?yōu)榈谝黄窨刂破?PC1)206對延時(shí)脈沖偏振旋轉(zhuǎn)此時(shí)脈沖為第二偏振控制器(PC2)207對短路脈沖偏振旋轉(zhuǎn)此時(shí)脈沖為n取值“0”或“1”。
所述多波長激光器201產(chǎn)生具有多個(gè)波長(λ1、λ2、λ3……λn)的脈沖串,其中所產(chǎn)生的多波長脈沖激光偏振為45°,脈沖周期大于延時(shí)T,經(jīng)衰減器202衰減為單光子脈沖;單光子脈沖經(jīng)過第一偏振分束器203分成水平偏振和垂直偏振的脈沖,分別進(jìn)入上臂途徑和下臂途徑,其中上臂途徑比下臂途徑脈沖經(jīng)過T的延時(shí)。隨后兩脈沖通過相位調(diào)制器205,相位調(diào)制器205對兩脈沖隨機(jī)調(diào)制kπ的相位(k取0或者1)。當(dāng)兩個(gè)脈沖同時(shí)到達(dá)第一偏振控制器206和第二偏振控制器207時(shí)(即兩偏振控制器間的間距產(chǎn)生T的延時(shí)),第一偏振控制器206將脈沖偏振旋轉(zhuǎn)第二偏振控制器207將脈沖偏振旋轉(zhuǎn)其中 n的取值分別為“0”或“1”。此時(shí),兩脈沖以相同的偏振態(tài)經(jīng)光纖傳輸進(jìn)入多用戶Bob端。
圖3,本實(shí)用新型相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法Bob端的實(shí)施例示意圖。以Bob1為例,對Bob1端進(jìn)行偏振解調(diào)和相位解調(diào)。
下面具體地描述解調(diào)過程:
當(dāng)n=0時(shí),兩脈沖光經(jīng)過第三偏振控制器PC3,脈沖形式變?yōu)榇藭r(shí)垂直偏振光經(jīng)過延時(shí)T,變?yōu)槊}沖與合束。
當(dāng)時(shí),第一光子探測器D1響應(yīng),此時(shí)對應(yīng)密鑰為“00”;
當(dāng)時(shí),第二光子探測器D2響應(yīng),此時(shí)對應(yīng)密鑰為“01”。
同理,n=1時(shí),若第三光子探測器D3響應(yīng),對應(yīng)的密鑰為“10”;若第四光子探測器響應(yīng),對應(yīng)的密鑰為“11”。
當(dāng)n取“0”時(shí),時(shí)間間隔為T的兩個(gè)脈沖以水平偏振態(tài)經(jīng)過第二偏振分束器301進(jìn)入第三偏振控制器302;當(dāng)n取“1”時(shí),時(shí)間間隔為T的兩個(gè)脈沖以垂直偏振態(tài)經(jīng)過第二偏振分束器301進(jìn)入偏振控制器307。第三偏振控制器302只將快軸脈沖偏振旋轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪逼?;垂直偏振脈沖經(jīng)過第三偏振分束器303反射,經(jīng)過延時(shí)T進(jìn)入第二合束器304;水平偏振脈沖經(jīng)過第三偏振分束器303直接透射進(jìn)入第二合束器304。第四偏振控制器307只將慢軸脈沖偏振旋轉(zhuǎn)變?yōu)樗狡?;水平偏振脈沖經(jīng)過第四偏振分束器308直接透射進(jìn)入第三合束器309;垂直偏振脈沖經(jīng)過第四偏振分束器308反射,經(jīng)過延時(shí)T進(jìn)入第三合束器309。在第二合束器304相遇的兩個(gè)脈沖光發(fā)生干涉,依據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差0或π,第一光子探測器305或第二光子探測器306做出響應(yīng)。同理,在第三合束器309相遇的兩個(gè)脈沖光發(fā)生干涉,依據(jù)隨機(jī)調(diào)制的相位差0或π,第三光子探測器310或第四光子探測器311做出響應(yīng)。
圖4,相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及方法工作原理框圖,包括Alice控制端、波分復(fù)用單元和多用戶Bob端,Alice端通過波分復(fù)用單元與多用戶Bob端連接。其中Alice 端對單光子分別相位調(diào)制和偏振調(diào)制,經(jīng)量子信道進(jìn)入多用戶單元Bob端偏振解調(diào)和相位解調(diào)。具體的調(diào)制解調(diào)過程在圖2、圖3已詳細(xì)說明,這里不再贅述。
本實(shí)用新型的有益效果:1.本實(shí)用新型采用的相位偏振多自由度調(diào)制QKD網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)一對多的量子密鑰共享,有效地?cái)U(kuò)大了信息傳遞容量,適用于相位偏振多自由度調(diào)制QKD方案及其它QKD方案。
2.本實(shí)用新型采用相位和偏振聯(lián)合調(diào)制方法,通過傳遞一個(gè)光子來實(shí)現(xiàn)傳遞兩個(gè)信息比特,光子利用率由0.5提高到2;與現(xiàn)有方案相比,本方案減少了器件使用,簡化結(jié)構(gòu),并提高了信息的連續(xù)性、有效性和密鑰生成率。
3.本實(shí)用新型采用4個(gè)電子探測器每次通信在8個(gè)時(shí)隙等待測量,相比于現(xiàn)有方案每次通信在12個(gè)時(shí)隙等待測量,由探測器暗計(jì)數(shù)引起的誤碼率減小了33.3%,使系統(tǒng)更加高效穩(wěn)定。本實(shí)用新型采用經(jīng)典DPS量子密鑰分發(fā)方式,通過編碼間隔為T(即延時(shí)T,T為皮秒量級)的兩支路相干脈沖的相位差,使每個(gè)相位差作為一個(gè)相位編碼,可有效抵御分光子攻擊和序列攻擊,降低竊聽者Eve的效率。
附圖中描述位置關(guān)系僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制。
顯然,本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例,而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。