[发明专利]增强QKD中的量子信道上的秘密密钥速率交换的设备和方法

权利要求书

1.一种用于增强QKD系统中的量子信道上的秘密密钥速率交换的设备，包括：

发射器系统(100，105)，其包括量子发射器(130，140)，

至少一个接收器系统(200，205，305)，每个所述接收器系统包括量子接收器(230，240)，

在所述发射器系统(100，105)内的用户接口(120，125)，

其中，所述发射器系统(100，105)和所述至少一个接收器系统(200，205)通过量子信道(600，601)和服务通信信道(500，501)连接，

其中，所述用户接口(120，125)适于基于所述量子发射器(130，140)与所述量子接收器(230，240)之一之间要被覆盖的距离以及所述量子信道(600，601)的基础设施性质来定义第一量子信道损耗预算(t；t_C-D)，

其特征在于，所述用户接口(120，125)适于定义第二量子信道损耗预算(t_A-C)，其中，所述第二量子信道损耗预算(t_A-C)与所述发射器系统(100，105)的领域内的损耗相关联，其中，所述发射器系统(100，105)适于基于所述第一量子信道损耗预算和所述第二量子信道损耗预算来定义要发射的最佳平均相干态光子数(μ)。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接收器系统(200，205)包括另一用户接口(220)，所述另一用户接口(220)适于定义与在所述接收器系统(200，205)的领域内的损耗相关联的第三量子信道损耗预算(t_D-B)，其中，所述接收器系统(200，205)适于基于所述第一量子信道损耗预算(t_C-D)、基于所述第三量子信道损耗预算(t_D-B)以及基于经发射的最佳平均相干态光子数来计算预期的检测概率。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，适配的QKD发射器(130)包括所述量子发射器(140)和相关联的处理单元(160)，其中，所述处理单元(160)提供所述服务信道(500，501)的输出点以及所述量子发射器(140)提供所述量子信道(600，601)的输出点(C)。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，光学元件(150，170)位于安全发射器区域(190)的领域内的所述量子发射器(140)与所述量子信道(600，601)的输出点(C)之间。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，另一光学元件(150，170)位于所述服务信道(500，501)中，其中，所述光学元件包括预定数量的N个输出端作为N个服务信道(500，501)以及N个量子信道(600，601)，其中，多个N个信道对与N个接收器系统(205，305)连接。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述另一光学元件(150，170)是分离器或开关。

7.根据权利要求4所述的设备，其中，N个服务信道(500，501)和量子信道(600，601)对中的每一对组合在N个传输线(700)中。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，适配的QKD接收器(230)包括所述量子接收器(240)和相关联的处理单元(260)，其中，所述处理单元(260)提供所述服务信道(500，501)的输入点以及所述量子接收器(240)提供所述量子信道(600，601)的输入点(D)。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，光学元件(250)位于安全接收器区域(290)的领域内的所述量子接收器(240)与所述量子信道(600，601)的输入点(D)之间。