[发明专利]用于通过WDM链路分配量子密钥的系统和方法

权利要求书

1.一种通过WDM链路在多个发射单元和多个接收单元之间分配量子密钥的方法，包括：

在WDM链路上提供多个WDM信道，分别用于使所述发射单元与所述接收单元耦合，所述WDM信道包括多个量子信道和多个传统信道；

对所述多个WDM信道中的每一个指定不同的波长；

在每个所述量子信道上传送单光子信号；以及

在每个所述传统信道上传送数据，所述数据包括传统数据或触发信号，所述触发信号用于使所述量子信道上所述单光子的传送同步。

2.一种用于量子密钥分配的通信系统，包括：

多个发射单元，包括多个量子发射单元和多个传统发射单元；

多个接收单元，包括多个量子接收单元和多个传统接收单元；以及

将所述发射单元链接于所述接收单元的WDM链路，

其中，所述WDM链路包括多个WDM信道，所述WDM信道包括多个量子信道和多个传统信道，所述多个量子信道分别用于在所述量子发射单元和所述量子接收单元之间传输单光子信号，所述多个传统信道分别用于在所述传统发射单元和所述传统接收单元之间传输数据，

其中，所述数据包括传统数据或触发信号，所述触发信号用于使所述量子信道上所述单光子的传送同步，

其中，每个所述WDM信道指定有互不相同的波长，以使所述WDM信道在所述WDM链路上在波长上复用。

3.一种通过WDM链路在发射机和接收机之间分配量子密钥的方法，包括：

在WDM链路上提供一个或多个量子信道以及一个或多个传统信道；

对所述一个或多个量子信道中的每一个以及所述一个或多个传统信道中的每一个指定不同的波长；

在所述一个或多个量子信道中的每一个上传送单光子信号；以及

在所述一个或多个传统信道中的每一个上传送数据，所述数据包括传统数据和触发信号，所述触发信号用于使所述量子信道上所述单光子的传送同步。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述WDM链路中提供了两个量子信道和一个传统信道。

5.如权利要求4所述的方法，其中指定给所述两个量子信道和所述一个传统信道的所述波长为1,550nm左右。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述波长范围为1,475nm到1,590nm。

7.如权利要求6所述的方法，其中指定给所述两个量子信道的所述波长分别为1,549.33nm和1,551.18nm，指定给所述一个传统信道的所述波长为1,557.35nm。

8.如权利要求4所述的方法，其中在所述两个量子信道中的每一个上传送单光子信号的所述步骤包括：

从激光器发出脉冲；

将所述脉冲分为第一脉冲和第二脉冲；

延迟所述第一脉冲；

将偏振分束器形成的正交偏振的所述第一和第二脉冲通过所述WDM链路传送通过第二阵列波导光栅、光纤以及第一阵列波导光栅；

探测所述第一脉冲的一部分和所述第二脉冲的一部分以控制衰减器，所述衰减器用于在回程中衰减所述第一脉冲和所述第二脉冲；

反射所述第一和第二脉冲，使其具有90°的偏振旋转；

通过相位调制对所述第一脉冲进行调制；

由所述衰减器将所述第一脉冲和所述第二脉冲分别衰减为第一单光子和第二单光子；

通过所述WDM链路上将所述第一和第二单光子的脉冲传送通过所述第一阵列波导光栅、所述光纤和所述第二阵列波导光栅；

调制并延迟所述第二单光子脉冲；以及

探测第一调制的单光子脉冲和第二调制的单光子脉冲之间的干涉。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述光纤是标准单模光纤。

10.如权利要求8所述的方法，其中在所述传统信道上传送数据的所述步骤包括：

从激光器发出脉冲；

将前向数据脉冲在所述WDM链路上传送通过所述第二阵列波导光栅、所述光纤以及所述第一阵列波导光栅；

探测所述前向数据脉冲的一部分作为第一触发信号；

反射所述前向数据脉冲的另一部分，并将反射的数据脉冲在所述WDM链路上传送通过所述第一阵列波导光栅、所述光纤以及所述第二阵列波导光栅；以及

探测所述反射的数据脉冲作为第二触发信号。