[发明专利]相位解码方法、相位解码接收装置和量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种相位解码方法，其特征在于，所述方法包括：

将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲偏振分束为偏振态相互正交的第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲；

分别对所述第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲进行相位解码，且将所述第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲中的每一路传输光脉冲在相位解码后经与其相关联的两条子光路输出；以及

将来自与所述第一路传输光脉冲相关联的两条子光路中的一条子光路的输出光脉冲直接输出到一个第一单光子探测器进行探测，并将来自与所述第二路传输光脉冲相关联的两条子光路中的一条子光路的输出光脉冲直接输出到一个第二单光子探测器进行探测。

2.根据权利要求1所述的相位解码方法，其特征在于，所述方法还包括：

将来自与所述第一路传输光脉冲相关联的两条子光路中的另一条子光路的输出光脉冲直接输出到一个第三单光子探测器进行探测，并将来自与所述第二路传输光脉冲相关联的两条子光路中的另一条子光路的输出光脉冲直接输出到一个第四单光子探测器进行探测。

3.根据权利要求1或2所述的相位解码方法，其特征在于，所述分别对所述第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲进行相位解码包括：

对于所述第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲中的每一路传输光脉冲，采用不等臂马赫-曾德尔干涉仪或不等臂迈克尔逊干涉仪对其进行相位解码。

4.根据权利要求1所述的相位解码方法，其特征在于，在偏振分束至将每一路传输光脉冲进行相位解码并将其在相位解码后输出的过程中，使用偏振保持型器件，维持各光脉冲的偏振态保持不变。

5.一种相位解码接收装置，其特征在于，所述相位解码接收装置包括：偏振分束器、第一相位解码器、第二相位解码器、第一单光子探测器和第二单光子探测器，其中

所述偏振分束器用于将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲偏振分束为偏振态相互正交的第一路传输光脉冲和第二路传输光脉冲；

所述第一相位解码器用于对所述第一路传输光脉冲进行相位解码，且将所述第一路传输光脉冲在相位解码后经与其相关联的两条第一子光路输出；

所述第二相位解码器用于对所述第二路传输光脉冲进行相位解码，且将所述第二路传输光脉冲在相位解码后经与其相关联的两条第二子光路输出；

所述第一单光子探测器直接光耦合至所述两条第一子光路中的一条第一子光路；

所述第二单光子探测器直接光耦合至所述两条第二子光路中的一条第二子光路。

6.根据权利要求5所述的相位解码接收装置，其特征在于，所述相位解码接收装置还包括第三单光子探测器和第四单光子探测器，其中

所述第三单光子探测器直接光耦合至所述两条第一子光路中的另一条第一子光路；

所述第四单光子探测器直接光耦合至所述两条第二子光路中的另一条第二子光路。

7.根据权利要求5所述的相位解码接收装置，其特征在于，所述第一相位解码器和第二相位解码器调制的相位一致。

8.根据权利要求5所述的相位解码接收装置，其特征在于，所述第一相位解码器和第二相位解码器采用不等臂马赫-曾德尔干涉仪或不等臂迈克尔逊干涉仪。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的相位解码接收装置，其特征在于，所述偏振分束器、所述相位解码器，以及相关联的在其间传导光使用的分立器件和波导器件均为偏振保持型器件。

10.一种量子密钥分发系统，其特征在于，包括根据权利要求5～9中任一项所述的相位解码接收装置。

11.根据权利要求10所述的量子密钥分发系统，其特征在于，还包括单光子源和光耦合至所述单光子源的相位编码器，其中所述相位解码接收装置经量子信道耦合至所述相位编码器。

12.根据权利要求11所述的量子密钥分发系统，其特征在于，所述相位编码器采用以下任意一种：不等臂马赫-曾德尔干涉仪、不等臂迈克尔逊干涉仪、不等臂法拉第-迈克尔逊干涉仪。