[发明专利]一种适用于连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法

权利要求书

1.一种无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，其特征在于，包括：

步骤1：偏振变化引入的本振光以及量子信号的损耗测量，首先，通过偏振分束器将信道输出光路分为本振光路和信号光路，从信道输出光路，本振光路和信号光路中任选两路获取监控信号，并对监控信号进行探测获取监控信号的功率数据，其中获取监控信号的光路连接为：信道输出光路后连接分束器1，分束器1的两路输出分别连接探测器和偏振分束器，偏振分束器的两路输出分别连接分束器2和分束器3，分束器2的两路输出一路连接信号光路，另一路连接探测器，分束器3的两路输出一路连接本振光路，另一路连接探测器，然后利用监控信号的测量结果，计算出损耗以及散粒噪声方差；

步骤2：使用本振光与信号光进行探测端的数据测量，获得原始密钥数据；

步骤3：根据偏振变化引入的本振光以及量子信号的损耗进行可信噪声模型修正；

上述步骤顺序依次进行。

2.根据权利要求1所述的无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，所述步骤1中获取监控信号的方法为：信道输出光路、本振光路、信号光路选择其中任意两路，分别使用合适比例的分束器提取出一路监控信号。

3.根据权利要求1所述的无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，所述步骤1中对监控信号使用光电探测器进行测量，需要获取的监控数据为每个光脉冲信号的实时峰值功率。

4.根据权利要求1所述的无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，所述步骤1中损耗计算方法为：根据监控信号选取的不同，计算方法分为以下三种：

使用信道输出光路与本振光路获取监控信号时，损耗计算方法为：

其中，α为损耗，P_Lo为本振光路监控信号功率，P_In为输入监控信号功率，T₁为信道输出光路分束器透射率，T₂为本振光路分束器透射率；

使用信道输出光路与信号光路获取监控信号时，损耗计算方法为：

其中，α为损耗，P_S为信号光路监控信号功率，P_In为输入监控信号功率，T₁为信道输出光路分束器透射率，T₃为信号光路分束器透射率；

使用本振信号路与信号光路获取监控信号时，损耗计算方法为：

其中，α为损耗，P_Lo为本振光路监控信号功率，P_S为信号光路监控信号功率，T₂为本振光路分束器透射率，T₃为信号光路分束器透射率。

5.根据权利要求1所述的无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，所述步骤1中计算散粒噪声方差的方法为：根据监控信号选取的不同，计算方法分为两种：当监控信号包含本振光路时，平衡探测本振光功率为P_LoT₂/(1-T₂)，其中，P_Lo为本振光路监控信号功率，T₂为本振光路分束器透射率；当监控信号不包含本振光路时，平衡探测本振光功率为P_SαT₂/[T₃(1-α)]，其中，α为损耗，P_S为信号光路监控信号功率，T₂为本振光路分束器透射率，T₃为信号光路分束器透射率，利用本振光功率与散粒噪声方差的对应关系确定当前条件下的散粒噪声方差。

6.根据权利要求1所述的无需偏振控制器的连续变量量子密钥分发的偏振补偿方法，其特征在于，所述步骤2中探测端数据测量的方法为：本发明适用于连续变量量子密钥分发系统常用的两种探测结构，包括：零差探测(homodyne detection)或外差探测(heterodynedetection)，使用本振光和信号光进行探测后，获得原始密钥数据，通过步骤1获得的散粒噪声方差归一化，用于后处理提取安全密钥。