[发明专利]基于误码率的QKD系统探测器自动校准

权利要求书

1、一种自动校准量子密钥分发(QKD)系统的方法，所述QKD系统具有操作上耦接的编码站和其中一个编码站中的单光子探测器(SPD)单元，所述方法包括：

a)通过向SPD单元发送探测器选通信号，并在第一范围R1内改变探测器选通信号的到达时间T，执行探测器选通信号定时扫描，从而确定最佳到达时间T_MIN，所述最佳到达时间T_MIN对应于在两个编码站之间交换的光子信号的最佳误码率(BER)BER_MIN；和

b)通过在围绕T_MIN的第二范围R2内改变到达时间T，执行探测器选通信号定时抖动，以使BER保持在BER_MIN或其附近。

2、按照权利要求1所述的方法，包括：

终止探测器选通信号定时抖动，并执行另一探测器选通信号定时扫描。

3、按照权利要求1所述的方法，其中QKD系统包括可编程控制器和计算机可读介质，其中探测器选通信号由控制器提供，

其中所述方法嵌入在计算机可读介质中，以致控制器能够指令QKD系统执行动作a)和b)。

4、按照权利要求1所述的方法，包括：

通过在第一宽度范围RW1内改变探测器选通信号的宽度W，执行探测器选通信号宽度扫描，以确定与最佳误码率对应的最佳宽度W_MIN。

5、按照权利要求4所述的方法，包括：

通过在第二宽度范围RW2内改变宽度W，执行探测器选通信号宽度抖动，其中RW2＜RW1，以使探测器选通信号宽度保持在最佳宽度W_MIN或其附近。

6、一种其中嵌入有指令的计算机可读介质，所述指令指引具有探测器单元的量子密钥分发(QKD)系统中的计算机执行下述自动校正QKD系统的方法：

a)通过向激光器发送探测器选通信号，并在第一范围R1内改变探测器选通信号的到达时间T，执行探测器选通信号定时扫描，从而确定最佳到达时间T_MIN，所述最佳到达时间T_MIN对应于最佳误码率(BER)BER_MIN。

7、按照权利要求6所述的计算机可读介质，还包括其中嵌入的指引计算机通过在围绕T_MIN的第二范围R₂内改变探测器选通信号的到达时间T，执行探测器选通信号定时抖动，从而使BER保持在最佳误码率BER_MIN或其附近的指令，其中R2＜R1。

8、按照权利要求6所述的计算机可读介质，其中最佳误码率BER_MIN是最小BER。

9、一种在具有操作上与控制器耦接的单光子探测器(SPD)单元的量子密钥分发(QKD)系统中交换密钥的方法，所述方法包括：

在QKD系统中的编码站之间交换光子信号，以确定误码率(BER)；

通过在到达时间T的范围内，从控制器向SPD单元发送探测器选通信号，执行第一探测器选通信号定时扫描；

确定与第一最佳误码率BER_MIN对应的探测器选通信号的第一最佳到达时间T_MIN。

10、按照权利要求9所述的方法，包括：

当确定第一T_MIN时，终止第一探测器选通信号定时扫描；和

通过控制器在围绕第一T_MIN的到达时间范围R2内，变更到达时间T，执行第一探测器选通信号定时抖动，以使BER保持为BER_MIN，或者保持为不同的最小误码率BER′_MIN。

11、按照权利要求10所述的方法，其中执行探测器选通信号定时抖动产生与误码率BER′_MIN相关的新的最佳到达时间T′_MIN。

12、按照权利要求10所述的方法，还包括：

终止第一探测器选通信号定时抖动的执行；

执行第二探测器选通信号定时扫描；

终止第二探测器选通信号定时扫描；和

执行第二探测器选通信号定时抖动。