[发明专利]一种基于量子光源的量子密码实现方法

摘要

本发明公开了一种基于量子光源的量子密码实现方法，该方法经PDC过程产生标记单光子源，信号光发送给接收端，休闲光用于本地探测。发送端的本地探测包含一个分束器(BS)和两个探测器(D1、D2)，休闲光经过分束器后触发两个探测器，产生四种不同的响应事件，记录并利用这四种不同的响应事件对接收端接收的信号进行估计和处理，提取密钥。由于使用了新型被动式诱骗态方法，单光子的响应率和误码率能够被准确估计；此外由于使用低损耗的不等臂MZ干涉仪，系统自身损耗得到大幅度降低；然后使用单模标准商用光线实现了超过200km的基于量子光源的QKD系统传输距离，最终的密钥提取率比之前使用量子光源的QKD系统高出两个数量级。

主权项

一种基于量子光源的量子密码实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：Alice端，76MHz重复频率的皮秒锁模钛宝石激光器的波长固定在898nm，经BBO晶体倍频到449nm，然后泵浦PPLN晶体，产生中心波长分别在633nm和1545nm的非简并光子对；步骤2：产生的非简并光子对经DM被分离，中心波长在633nm的光子进一步被BS分成两束，分别耦合到光纤内被收集并触发一个硅探测器，记录所有的探测事件并分类；步骤3：中心波长在1545nm的光子首先被耦合到标准通信光纤内，再经过带宽为3nm的可调带通滤波器，然后被发送到UMZI，利用UMZI中的PM将光子的相位随机调节成BB84协议的4个态{0,π/2,π,3π/2}，而后光子被发送到Bob端，Bob利用本地UMZI中的PM随机选择Z基({0,π})或X基({π/2,3π/2})，然后利用SNSPD进行探测；步骤4：Bob和Alice通过公共信道进行对基，仅仅保留基矢匹配的比特信息，对这些原始比特进行纠错和保密放大等过程，得到最终的密钥。