[发明专利]量子密码通信系统和在通信终端处设置平均光子数的方法

权利要求书

1、一种基于量子密码执行通信处理的量子密码通信系统，所述系统包括：

第一通信终端；

第二通信终端；以及

连接所述第一通信终端和第二通信终端的通信路径，

其中所述第一通信终端包括：

发射脉冲光的光源；

第一光分离装置，该装置从由所述光源发射的脉冲光中分离出信号光和参考光；

第一光路，在所述第一光路中插入延迟装置；

第二光路，在所述第二光路中未插入延迟装置；

光合成装置，该装置将在所述第一光分离装置中分离出的并穿过所述第一光路的信号光和在所述第一光分离装置中分离出的并穿过所述第二光路的参考光合成，以将合成的光发送至所述通信路径；

第二光分离装置，该装置从通过所述通信路径从所述第二通信终端返回的脉冲光中分离出信号光和参考光；

第一相位调制器，对于每个脉冲，该相位调制器对在所述第二光分离装置中分离出的并且穿过所述第一光路的参考光进行随机相位调制；以及

零差探测器，该探测器根据在所述第二光分离装置中分离出的并且穿过所述第一光路的参考光和在所述第二光分离装置中分离出的并穿过所述第二光路的信号光进行零差探测；

其中所述第二通信终端包括：

光发送装置，该装置通过预定光路将所述信号光和参考光发送至所述通信路径，所述信号光和参考光从所述第一通信终端通过所述通信路径被发送；

衰减穿过所述预定光路的信号光的光衰减器；

第二相位调制器，对于每个脉冲，该调制器对穿过所述预定光路的信号光进行随机相位调制；以及

光子数设置装置，该装置将从所述光发送装置发送到所述通信路径的信号光的平均光子数设置为预定值。

2、根据权利要求1的量子密码通信系统，其中所述第二通信终端中的所述光子数设置装置还包括：

第一探测器，该第一探测器探测从所述第一通信终端发送的通过所述通信路径的所述信号光的强度；

第二探测器，该探测器探测在由所述光衰减器衰减信号光之后的该信号光的强度；

强度估计装置，该装置根据所述第一探测器探测到的强度以及被发送至所述通信路径的信号光的平均光子数的设置值来估计所述第二探测器的强度值；以及

衰减量引导装置，该装置在所述第二探测器探测到的强度变为在所述强度估计装置中估计的所述第二探测器的强度值的情况下，引导所述光衰减器中的衰减量。

3、根据权利要求1的量子密码通信系统，其中所述第一通信终端还包括光子数估计装置，该装置估计从所述第二通信终端发送至所述通信路径的信号光的平均光子数。

4、根据权利要求3的量子密码通信系统，其中所述第一通信终端还包括光子数检验装置，所述光子数检验装置检验在所述光子数估计装置中的估计的信号光的平均光子数是否与在所述第二通信终端中的光子数设置装置中的设置的信号光的平均光子数相等。

5、根据权利要求1的量子密码通信系统，其中所述第一通信终端还包括：

第一光分裂装置，该装置分裂从所述第二通信终端发送的穿过所述通信路径的参考光的一部分；

第一光探测装置，该装置根据来自所述第一光分裂装置的分裂的输出来探测所述参考光的到达；以及

第一过程控制装置，该装置根据来自所述第一光探测装置的探测到的输出来控制所述第一相位调制器和所述零差探测器的处理开始，

其中所述第二通信终端还包括：

第二光分裂装置，该装置分裂从所述第一通信终端发送的穿过所述通信路径的光的一部分；

第二光探测装置，该装置根据来自所述第二光分裂装置的分裂的输出来探测所述参考光的到达；以及

第二过程控制装置，该装置根据来自所述第二光探测装置的探测到的输出来控制所述第二相位调制器和所述光衰减器的处理开始。