[发明专利]高效连续变量量子密钥分发方法

权利要求书

1.一种高效连续变量量子密钥分发方法，包括如下步骤：

S1.根据所需要发送的连续变量量子密钥，发送端通过在一个周期内发送N个弱光脉冲和1个强光脉冲；

S2.发送端发送的N个弱光脉冲和1个强光脉冲通过振幅调制后，再通过第一分束器进行弱光脉冲和强光脉冲分离；

S3.将步骤S2得到的弱光脉冲通过振幅调制和相位调制后输入到第二分束器，同时在第二分束器上用光电探测器检测量子信号脉冲；然后再依次通过第一偏振分束器和第二偏振分束器，同时将步骤S2得到的强光脉冲通过未调制的等距离光路后输入到第二偏振分束器，从而通过第二偏振分束器得到一组光脉冲；

S4.发送端将步骤S3得到的一组光脉冲发送至接收端；

S5.接收端将接收到的一组光脉冲通过外差检测进行相位补偿，从而得到发送端发送的连续变量量子密钥。

2.根据权利要求1所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于步骤S3所述的得到一组光脉冲，具体为得到N个弱光脉冲和一对强光脉冲，且该组光脉冲的第一个光脉冲为强光脉冲，第二个光脉冲至地N+1个光脉冲为弱光脉冲，第N+2个光脉冲为强光脉冲，且弱光脉冲对应于量子信号脉冲，强光脉冲对应于参考脉冲。

3.根据权利要求2所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于步骤S4所述的将光脉冲发送至接收端，具体为将光脉冲通过单模光纤线路发送至接收端。

4.根据权利要求3所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于在接收端将接收到的一组光脉冲通过外差检测进行相位补偿之前，接收端将接收到的一组光脉冲先经过动态偏振控制器，从而避免强光脉冲与弱光脉冲的相对位置发生变化。

5.根据权利要求4所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于步骤S5所述的接收端将接收到的一组光脉冲通过外差检测进行相位补偿，具体为接收端将通过动态偏振控制器的光脉冲，以及接收端自身激光器产生的LO光，一同输入到接收端的外差探测器进行外差检测。

6.根据权利要求1～5之一所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于步骤S5所述的进行相位补偿，具体为采用如下公式计算相位补偿量：

ξ_total＝V_Aσ_ex

式中ξ_total为相位补偿量，V_A为调制方差，σ_ex为总相位噪声方差。

7.根据权利要求6所述的高效连续变量量子密钥分发方法，其特征在于所述的总相位噪声方差为采用如下公式计算总相位噪声：

式中B_t＝B·t，B为带宽，t为传输周期，k为一个周期内量子信号脉冲的位置标号，N为一个周期内量子信号脉冲的数量。