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一种偏振编码量子密钥分发系统的解码装置


技术摘要:
一种偏振编码量子密钥分发系统的解码装置,所述解码装置包括保偏分束器、偏振控制器、光纤延时线、解码网络、第一单光子探测器以及第二单光子探测器,所述保偏分束器的第一输出端与偏振控制器相连,保偏分束器的第二输出端与光纤延时线相连,偏振控制器的输出端以及光  全部
背景技术:
量子密钥分发可以为远距离的通信双方提供无条件安全的密钥分发,其信息理论 安全性由量子力学的基本原理来保障。目前基于BB84协议的QKD技术已经较为成熟。常规的 偏振编码QKD系统制备和测量4种偏振态需要采用多激光器和单光子探测器,典型的偏振编 码方案如图1所示。该方案包括发送端Alice、接收端Bob,由激光器、偏振分束器PBS、偏振控 制器PC、分束器BS、单光子探测器SPD组成。在发送端,每种偏振态都由一个激光器产生,通 过偏振分束器及分束器器等耦合到同一路光纤中。接收端通过分束器分成两路,分成两组 基矢,再经过偏振分束器进行偏振分析,之后在单光子探测器上进行探测。 这种偏振编码的QKD方案接收端需要4个单光子探测器,因此具有体积大、成本高、 系统复杂等缺点。
技术实现要素:
针对现有技术存在以上缺陷,本发明提供一种基于偏振编码量子密钥分发系统的 解码装置如下: 本发明的技术方案是这样实现的: 一种偏振编码量子密钥分发系统的解码装置,所述解码装置包括保偏分束器、偏 振控制器、光纤延时线、解码网络、第一单光子探测器以及第二单光子探测器,所述保偏分 束器的第一输出端与偏振控制器相连,保偏分束器的第二输出端与光纤延时线相连,偏振 控制器的输出端以及光纤延时线的输出端均连接解码网络的输入端,解码网络的输出端分 别连接第一单光子探测器以及第二单光子探测器。 优选地,所述解码网络包括均为三端口的第一偏振分束器、第二偏振分束器,第三 偏振分束器以及第四偏振分束器,所述第一偏振分束器输入端与偏振控制器输出端连接, 所述第一偏振分束器第一输出端与第二偏振分束器第一输入端连接,所述第一偏振分束器 第二输出端与第四偏振分束器第一输入端连接,所述第三偏振分束器输入端与光纤延时线 输出端连接,所述第三偏振分束器第一输出端与第二偏振分束器第二输入端连接,所述第 三偏振分束器第二输出端与第四偏振分束器第二输入端连接,所述第二偏振分束器输出端 连接第一单光子探测器,所述第四偏振分束器输出端连接第二单光子探测器, 优选地,所述解码网络包括均为四端口的第五偏振分束器以及第六偏振分束器, 所述第五偏振分束器第一输入端连接偏振控制器输出端,所述第五偏振分束器第二输入端 连接第六偏振分束器第一输出端,所述第五偏振分束器第一输出端连接第一单光子探测 器,所述第五偏振分束器第二输出端连接第六偏振分束器第一输入端,所述第六偏振分束 器第二输入端连接光纤延时线输出端,所述第六偏振分束器第二输出端连接第二单光子探 3 CN 111600702 A 说 明 书 2/4 页 测器。 优选地,所述解码网络包括均为四端口的第七偏振分束器,所述第七偏振分束器 第一输入端连接偏振控制器输出端,所述第七偏振分束器第二输入端连接光纤延时线输出 端,所述第七偏振分束器第一输出端连接第一单光子探测器,所述第七偏振分束器第二输 出端连接第二单光子探测器。 与现有技术相比,本发明有以下有益效果: 本发明的一种偏振编码量子密钥分发系统的解码装置,通过采用偏振分束器网络 和光纤延时线可以将所需的单光子探测器减为2个,降低系统的复杂度和生产成本,但是不 会额外增加损耗,相应的不会降低系统的安全成码率。 附图说明 图1为现有技术中典型的量子密钥分发系统原理框图; 图2为本发明实施例一的原理框图; 图3为本发明实施例二的原理框图; 图4为本发明实施例三的原理框图。 图中:保偏分束器100,偏振控制器200,光纤延时线300,解码网络400,第一偏振分 束器410,第二偏振分束器420,第三偏振分束器430,第四偏振分束器440,第五偏振分束器 450,第六偏振分束器460,第七偏振分束器470,第一单光子探测器500,第二单光子探测器 600。
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