[发明专利]一种量子通信与量子时频传输的融合网络系统与方法

摘要

本发明公开了一种量子通信与量子时频传输的融合网络系统与方法，量子中继单元发射纠缠光子对，经传输单元分别发送至两个量子终端单元，量子终端单元反射输入光子并经由传输单元返回量子中继单元。量子中继单元对纠缠光子对进行HOM干涉测量，并调节光路时延，经多次测量得到HOM凹陷最大值，实现光路平衡。随后信号激光器发送激光脉冲经传输单元发送到量子终端单元，量子终端单元对输入光脉冲编码并经由传输信道传送回量子中继单元，量子中继单元得出结果并通过经典信道公布获得密钥后，通过经典信道并利用光信道监控器进行时钟同步，时频信息通过QKD分发的密钥加密，解决时频信息的信息安全问题并实现了量子通信与量子时频传输的融合。

主权项

1.一种量子通信与量子时频传输的融合网络系统，其特征在于：包括量子终端单元、量子中继单元和传输单元，所述量子终端单元包括N个Alice端和N个Bob端；所述量子中继单元产生信号光子和闲频光子纠缠光子对脉冲，其中信号光子经传输单元到达量子终端单元Alice端，闲频光子经传输单元到达量子终端单元Bob端；Alice端与Bob端分别反射信号光子与闲频光子，经原链路返回量子中继单元；量子中继单元对反射回的信号光子与闲频光子做HOM干涉，得到干涉图样；所述传输单元多次调解两条光路之间的时延，逐步逼近得到HOM凹陷的最大值，此时Alice与Bob到达量子中继单元的时间完全相等，信号光子和闲频光子同时到达量子终端单元的Alice端与Bob端；量子密钥分发过程如下：所述量子中继单元产生两路通信激光脉冲，两路所述通信激光脉冲经传输单元发送至量子终端单元的N个Alice端和N个Bob端，Alice端和Bob端通过偏振调制器随机加载水平，垂直，+45度和‑45度偏振光脉冲，经强度调制器后加入诱骗态成分，然后经过可调衰减器调制成为平均光子数小于1的若干相干激光脉冲，经原链路返回量子中继单元；所述量子中继单元将传回的相干激光脉冲通过测量仪进行Bell态分析，根据多个单光子探测器的同时响应结果判定投影得到的Bell态，并公开宣布测量结果；所述量子终端单元Alice端和量子终端单元Bob端分别将所述测量结果和本地制备量子态的信息进行对比，得到筛选码，并对所述筛选码进行误码率检测，如果认为安全，则通信成功，如果认为不安全，放弃本次通信，重新开始。