[发明专利]连续变量量子密钥分发系统中的同频采样方法及电路

说明书

本发明提供了一种连续变量量子密钥分发系统中的同频采样方法及电路，包括：对光路上的数据进行采样，得到一段采样数据；计算采样数据的平均值，存储得到的平均值以及对应的采样点；对数据采样时的采样相位进行调整；如此重复，重复次数＝单个数据周期/DPS最小调整粒度；比较存储的各个采样点的平均值，取最大平均值对应的采样点为最终采样点，调整采样相位为最终采样点对应的采样相位。本发明的同频采样方式与传统的过采样方式相比，在相同时钟频率下，数据速率大幅增加，进而增加整个连续变量量子秘钥分发系统的密钥生成率。

技术领域

本发明涉及量子通信领域，具体地，涉及连续变量量子密钥分发系统中的同频采样方法及电路。

背景技术

在连续量子密钥分发设备中，需要对光路上的模拟量进行采样，而进行准确采样的前提是确定最佳采样点(即峰值采样点)。业内大都采用过采样方法，数据速率必须比时钟频率低50倍以上才有较好的采样效果，影响到最终密钥率。

过采样方法是采用高频时钟采样低频信号，频差两倍以上。如图1所示，假设模拟信道的一个数据占空比有50％，用10个时钟周期采样，每个周期采样的值记录下来，取峰值采样点作为最终的采样点。这种方式的缺陷是：在采样次数足够的情况下，峰值采样点才能找得比较准确，在占空比只有10％的情况下，至少用50时钟周期才能找到比较准确的峰值采样点，进而降低了数据速率(降低50倍以上)。

DPS:Dynamic Phase Shift，动态相位调整。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种连续变量量子密钥分发系统中的同频采样方法及电路。

根据本发明提供的一种连续变量量子密钥分发系统中的同频采样方法，包括步骤：

S1、对光路上的数据进行采样，得到一段采样数据；

S2、计算采样数据的平均值，存储得到的平均值以及对应的采样点；

S3、对数据采样时的采样相位进行调整；

S4、重复执行S1至S3，重复次数＝单个数据周期/DPS最小调整粒度；

S5、比较存储的各个采样点的平均值，取最大平均值对应的采样点为最终采样点，调整采样相位为最终采样点对应的采样相位。

较佳的，所述光路上的数据为周期性交替数据。

较佳的，所述周期性交替数据的占空比为10％。

较佳的，在连续变量量子密钥分发系统重新上电后的初始化阶段执行步骤S1至S5。

根据本发明提供的一种连续变量量子密钥分发系统中的同频采样电路，包括：

数据采样电路：包括第一时钟信号输入端、数据采集端以及数据输出端，所述数据采样电路对光路上的数据进行采样，得到一段采样数据；

平均值运算电路：所述平均值运算电路的输入端连接所述数据输出端，计算采样数据的平均值；

存储器：连接所述平均值运算电路的输出端，存储n个得到的平均值以及对应的采样点，n＝单个数据周期/DPS最小调整粒度；

比较器：所述比较器的输入端连接所述存储器，比较存储的各个采样点的平均值，取最大平均值对应的采样点为最终采样点；

DPS逻辑电路：输入端连接所述比较器的输出端，根据最终采样点的采样相位控制DPS器件进行采样相位调整；

DPS器件：输入端包括第二时钟信号输入端和DPS逻辑输入端，所述DPS逻辑输入端连接所述DPS逻辑电路的输出端，所述DPS器件的输出端连接所述第一时钟信号输入端。

较佳的，所述光路上的数据为周期性交替数据。