[发明专利]一种探测器延时值获取方法、位同步方法及装置

说明书

本申请提供一种探测器延时值获取方法、位同步方法及装置，其中探测器延时值获取方法，通过对各计数值进行数据拟合，得到的延时值更接近于真实延时值，从而避免由于探测器的涨落现象导致所获取的延时值偏离真实延时值较大，而不能作为最优延时值进行位同步的问题。此外，若拟合的曲线在延时值区间内不是单凸函数，则本申请还根据拟合出的f(x)曲线形态，利用修正规则重新选取延时值或者采用已知的单凸曲线重新对得到的各计数值进行数据拟合，保证了新得到的f(x)延时值区间内为单凸函数，保证能够得到最大值，从而保证了能够获取到最优延时值，保证了量子密钥分发系统的安全密码生成速率及系统的正常运行。

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，具体涉及一种探测器延时值获取方法、位同步方法及装置。

背景技术

在量子密钥分发系统中，发射端通过对量子信号（光子）进行编码后通过量子信道发送至接收端，接收端需要确认光子到达的时间，以便使用探测器在正确时刻进行探测，这一过程即为位同步过程。完成位同步过程后，量子密钥分发系统才可以进行后续的协商处理过程产生安全密钥。

因此位同步首先需要获取探测器的延时值，根据得到的延时值完成位同步过程。现有获取探测器延时值的方式为：按照固定的时间步长控制探测器的延时值，得到各个延时值下的计数值，取最大计数值对应的延时值作为用于量子密钥分发系统位同步的延时值。具体步骤如下：控制探测器的延时值为T₁时，得到探测器的计数值为N₁·····控制探测器的延时值为T_i时，得到探测器的计数值为N_i······控制探测器的延时值为T_j时，得到探测器的计数值为N_j，其中若探测器的最大计数值为N_i，则得到探测器的最优延时值为T_i，量子密钥分发系统根据延时值T_i完成位同步。

然而由于探测器存在涨落现象，因此真实计数值与探测器输出的计数值并不一致。将探测器输出的计数值与真实计数值各连接为一曲线可得到图1所示的示意图，探测器的延时值为T_i时，真实的计数值应该为如图1中的A曲线所示为N_i，而探测器输出的计数值如图1中的B曲线所示为N_i^′，但是N_i^′并不是探测器输出的最大计数值，从图1中的B曲线可以看出探测器输出的计数值最大值处为N_m^′。这就导致得到探测器的最优延时值为T_m，但是真实探测器的最优延时值应为T_i，因此量子密钥分发系统根据延时值T_m进行位同步后，会导致探测器的有效探测效率降低，探测计数随之降低，量子密钥分发系统的安全密码生成速率也将明显降低甚至无法正常运行。

发明内容

本申请提供一种探测器延时值获取方法、位同步方法及装置，以解决由于探测器存在涨落现象而获取的延时值不能作为最优延时值进行位同步的问题。

本申请第一方面提供一种探测器延时值获取方法，该方法包括：

根据选取的各延时值得到探测器对应输出的各计数值；

选择曲线对各计数值进行数据拟合，得到拟合曲线f(x)；

判断f(x)在各延时值组成的延时值区间内是否为单凸函数；

若f(x)在所述延时值区间内为单凸函数，则求解f(x)的最大值N，根据最大值N得到最优延时值T，则延时值T即为获取的探测器延时值；

若f(x)在所述延时值区间内不是单凸函数，则根据当前f(x)的曲线形态和修正规则重新选取延时值或者采用已知的单凸曲线重新对得到的各计数值进行数据拟合，得到新的f(x)，求解新的f(x)的最大值N，根据最大值N得到最优延时值T，则延时值T即为获取的探测器延时值。