[实用新型]单光子三量子比特编码的多方量子通信系统

权利要求书

1.一种单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：包括光源、第一自由度编码单元、第一量子信道、第二自由度编码单元、第二量子信道、第三自由度编码单元和单光子探测单元，所述的第三自由度编码单元为具有输入端、第一输出端和第二输出端的空间编码单元，所述的单光子探测单元包括第一偏振分束器、第二偏振分束器、第一单光子探测器、第二单光子探测器、第三单光子探测器、第四单光子探测器，所述的第一偏振分束器、第二偏振分束器分别具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的光源连接第一自由度编码单元的一端，所述第一量子信道的两端分别连接第一自由度编码单元的另一端、第二自由度编码单元的一端，所述第二量子信道的两端分别连接第二自由度编码单元的另一端、第三自由度编码单元的输入端，所述第三自由度编码单元的第一输出端连接第一偏振分束器的第一端口，第三自由度编码单元的第二输出端连接第二偏振分束器的第一端口，第一偏振分束器的第二端口连接第一单光子探测器，第一偏振分束器的第三端口连接第二单光子探测器，第二偏振分束器的第二端口连接第三单光子探测器，第二偏振分束器的第三端口连接第四单光子探测器。

2.根据权利要求1所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的第一自由度编码单元为第一偏振编码器，所述的第二自由度编码单元为时间编码器。

3.根据权利要求1所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的第一自由度编码单元为时间编码器，所述的第二自由度编码单元为第一偏振编码器。

4.根据权利要求1所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的第三自由度编码单元包括第三偏振分束器、第四偏振编码器、时间比特翻转器、偏振比特翻转器、第三偏振编码器、第二偏振分束器、第一45度偏振旋转器和第二45度偏振旋转器，所述的第三偏振分束器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的第四偏振分束器具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第三偏振分束器的第一端口连接第二量子信道，第三偏振分束器的第二端口与第二偏振编码器的一端连接，第二偏振编码器的另一端与时间比特翻转器的一端连接，时间比特翻转器的另一端与第四偏振分束器的第一端口连接，第三偏振分束器的第三端口与偏振比特翻转器的一端连接，偏振比特翻转器的另一端与第三偏振编码器的一端连接，第三偏振编码器的另一端与第二偏振分束器的第二端口连接，第四偏振分束器的第三端口与第一45度偏振旋转器的一端连接，第一45度偏振旋转器的另一端连接第一偏振分束器的第一端口，第四偏振分束器的第四端口与第二45度偏振旋转器的一端连接，第二45度偏振旋转器的另一端连接第二偏振分束器的第一端口。

5.根据权利要求1所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的第三自由度编码单元包括第一分束器、第二时间比特翻转器、相位调制器、第二偏振比特翻转器和第二分束器，所述的第一分束器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述的第二分束器具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一分束器的第一端口连接第二量子信道，第一分束器的第二端口与第二时间比特翻转器的一端连接，第二时间比特翻转器的另一端与第二分束器的第一端口连接，第一分束器的第三端口与相位调制器的一端连接，相位调制器的另一端与第二偏振比特翻转器的一端连接，第二偏振比特翻转器的另一端与第二分束器的第二端口连接，第二分束器的第三端口连接第一偏振分束器的第一端口，第二分束器的第四端口连接第二偏振分束器的第一端口。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的第一量子信道、第二量子信道为光纤、光波导或自由空间。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的单光子三量子比特编码的多方量子通信，其特征在于：所述的光源为由内调制和外调制斩波方法得到的光脉冲、经衰减器衰减后的激光脉冲光源、经衰减器衰减后的量子点单光子源或经衰减器衰减后的预报单光子源。