[发明专利]一种量子密钥分发方法和装置

说明书

本发明实施例涉及量子密钥分发领域，尤其涉及一种量子密钥分发方法和装置，用以更加准确的确定出第一相位差。本发明实施例中将第二本振光信号分为M个第三本振光信号和N个第四本振光信号，并将N个第四本振光信号中的每个第四本振光信号的相位偏转预设角度，共得到N个第五本振光信号，针对M个第三本振光信号中的每个第三本振光信号，对该第三本振光信号和一个第一参考光信号进行相干探测，得到一个第一相干探测结果；针对N个第五本振光信号中的每个第五本振光信号，对该第五本振光信号和一个第二参考光信号进行相干探测，得到一个第二相干探测结果，从而根据至少一个第一相干探测结果和至少一个第二相干探测结果更加准确的确定出第一相位差。

技术领域

本发明实施例涉及量子密钥分发领域，尤其涉及一种量子密钥分发方法和装置。

背景技术

对于一个单向的量子密钥分配(Quantum Key Distribution，简称QKD)系统而言，其实现方式是通过在发送端对量子光信号的量子态上编码一组随机数，在经过量子信道传输后被收端的接收机检测，然后发送端和接收端通过经典信道的数据比对和协商等一系列后处理过程，最终使得双方共享一组安全的随机数密钥。通信双方利用获得的安全密钥对通信内容采用一次一密的加密方法即可实现无条件安全的保密通信。连续变量量子密钥分配(Continuous Variable-Quantum Key Distribution，简称CV-QKD)使用标准化相干光通信器件，更具有实用性。

图1示例性示出了传统CV-QKD的接收端的结构示意图，如图1所示，接收端通过时分复用或者偏振复用接收到光信号之后，解复用得到量子光信号101和参考光信号102，接收端通过激光器103分出本振光信号104和本振光信号107，通过平衡接收机单元108对本振光信号107与参考光信号102进行相干探测，比如采用零差探测或外差探测，从而通过数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)109确定出本振光信号107和参考光信号102之间的相位差。根据本振光信号107和参考光信号102之间的相位差估算量子光信号101和本振光信号104之间的相位差。另一方面，通过平衡接收机单元105对本振光信号104与量子光信号101进行相干探测，进而通过DSP106，以及量子光信号101和本振光信号104之间的相位差从量子光信号101中恢复出原始量子密钥。

但是上述方案目前仍处于实验室环境中，且系统持续工作时间短，对现实工作环境影响考虑不足。在现实环境中，通过DSP109确定出本振光信号107和参考光信号102之间的相位差，通常受到较多的干扰因素，估算误差较大，且估算误差会也会随着本振光信号强度的变化而发生随机的不可测的变化，从而会影响量子密钥的生成率。

发明内容

本发明实施例提供一种量子密钥分发方法和装置，用以更加准确的估算出本振光信号和参考光信号之间的相位差，提高量子密钥的生成率。