[发明专利]一种基于调制回复反射的测量设备无关量子密钥分发方法

说明书

本发明公开了一种基于调制回复反射的测量设备无关量子密钥分发方法，具体过程为：将非可信第三方Charlie光信号发生装置产生的光脉冲信号同时发送到Alice方调制装置和Bob方调制装置进行调制，调制后的光脉冲信号反射回非可信第三方Charlie光信号测量装置进行双光子干涉测量。本发明克服了现有调制方法在进行密钥分发时存在的工作点不稳定的问题，能够实现信号编码的被动自稳。

技术领域

本发明属于量子信息处理技术领域，涉及一种基于调制回复反射的测量设备无关量子密钥分发方法。

背景技术

目前测量设备无关量子密钥分发实验上主要有单向测量设备无关量子密钥分发协议和即插即用双向测量设备无关量子密钥分发协议。其中即插即用双向测量设备无关量子密钥分发协议可以实现偏振态和信号光到达时间的自稳定，保证双光子高质量的干涉，实验难度较低，是未来新兴量子保密通信技术领域很有前景的技术方向。

目前实验上出现的即插即用双向测量设备无关量子密钥分发协议主要采用强度调制器实现光强度的调制，主要有两种类型：波导Mach-Zehnder干涉型电光强度调制器和声光调制器。声光调制器虽然在稳定性上优势明显，但是会引入较大频移，带来安全性漏洞。波导Mach-Zehnder干涉型电光强度调制器的电光带宽、消光比等方面性能优越，基本不会引入频移，但是工作点不稳定，需要进行反馈补偿以保证EOIM的调制效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于调制回复反射的测量设备无关量子密钥分发方法，该方法克服了现有调制方法在进行密钥分发时存在的工作点不稳定的问题，能够实现信号编码的被动自稳。

本发明所采用的技术方案是，一种基于调制回复反射的测量设备无关量子密钥分发方法，具体过程为：将非可信第三方Charlie光信号发生装置产生的光脉冲信号同时发送到Alice方调制装置和Bob方调制装置进行调制，调制后的光脉冲信号反射回非可信第三方Charlie光信号测量装置进行双光子干涉测量。

本发明的特点还在于，

非可信第三方Charlie光信号发生装置包括激光器，激光器发送光脉冲至光路前方的分束器I，分束器I将光路分为透射、反射两个光路，透射光路和反射光路分别接入调制器回复反射器主动端，通过调制器回复反射器主动端分别向Alice方调制装置和Bob方调制装置发射光脉冲信号。

Alice方调制装置和Bob方调制装置的光路布局完全相同，包括沿光路方向依次设置的强度调制器和分束器II，分束器II将光束分为透射、反射两个光路，透射光路和反射光路分别接入偏振分束器后再分为透射、反射两个光路后接入调制器回复反射器反射端。

Alice方调制装置的调制回复反射过程为：调制器回复反射器主动端反射的光脉冲信号直接穿过强度调制器，到达分束器II，透射光路和反射光路分别经过偏振分束器后再分为透射|H和反射|V两个光路，透射|H和反射|V两个光路分别通过调制器回复反射器反射端进行强度调制并按原光路反射，并进入非可信第三方Charlie光信号测量装置；

Bob方调制装置的调制回复反射过程为：调制器回复反射器主动端反射的光脉冲信号直接穿过强度调制器，到达分束器II，透射光路和反射光路分别经过偏振分束器后再分为透射|H和反射|V两个光路，透射|H和反射|V两个光路分别通过调制器回复反射器反射端进行强度调制并按原光路反射，反射回来的光脉冲信号进入非可信第三方Charlie光信号测量装置。

非可信第三方Charlie光信号测量装置包括两个调制器回复反射器反射端，两个调制器回复反射器反射端分别接收Alice方调制装置和Bob方调制装置反射的光脉冲，两个调制器回复反射器反射端的光路前方分别设有一个分束器II，分束器II的光路前方对称设有两个偏振分束器，每个偏振分束器的光路前方分别对称设有两个单光子探测器。