[发明专利]量子密钥分发时间比特-相位解码方法和装置及相应系统

权利要求书

1.一种分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述方法包括：

将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；以及

按照量子密钥分发协议，对所述第一路光脉冲进行直流调制相位解码并对所述第二路光脉冲进行时间比特解码，

其中，对所述第一路光脉冲进行直流调制相位解码包括：

将所述第一路光脉冲入射到包括分束器和合束器的干涉仪，以由所述分束器将所述第一路光脉冲分束为第一路子光脉冲和第二路子光脉冲；

分别沿所述干涉仪的第一臂和第二臂传输所述第一路子光脉冲和第二路子光脉冲，并将所述第一路子光脉冲和第二路子光脉冲进行相对延时后由所述合束器合束输出，

其中，对于至少沿所述第一臂传输的所述第一路子光脉冲：将该第一路子光脉冲偏振分束为偏振态相互正交的两路偏振子光脉冲，沿两条子光路传输所述两路偏振子光脉冲，然后将所述两路偏振子光脉冲合束为所述第一路子光脉冲沿所述第一臂传输至所述合束器，

其中，控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态各自在所述干涉仪中经所述第一臂和第二臂传输的相位差相差2π的整数倍，

并且其中，在所述分束器分束至所述合束器合束期间，对所述第一路子光脉冲和第二路子光脉冲中的至少一路子光脉冲按照量子密钥分发协议进行直流相位调制。

2.根据权利要求1所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述第一臂和第二臂包括对于所述两个正交偏振态存在双折射的光路，和/或所述第一臂和第二臂上具有对于所述两个正交偏振态存在双折射的光器件，其中所述控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态各自在所述干涉仪中经所述第一臂和第二臂传输的相位差相差2π的整数倍包括：

分别保持这两个正交偏振态各自在所述干涉仪中沿所述第一臂和第二臂传输时偏振态不变；以及

调整存在双折射的光路的长度和/或存在双折射的光器件的双折射大小，使得这两个正交偏振态各自在所述干涉仪中经所述第一臂和第二臂传输的相位差相差2π的整数倍。

3.根据权利要求1或2所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，将所述第一臂和第二臂配置为保偏光纤光路，将所述第一臂和第二臂上的光器件配置为非双折射光器件和/或偏振保持光器件。

4.根据权利要求2所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，在所述第一臂和第二臂中的至少一个臂上配置保偏光纤拉伸器和/或双折射相位调制器，其中通过所述保偏光纤拉伸器和/或所述双折射相位调制器调整所述第一路光脉冲的两个正交偏振态各自在所述干涉仪中经所述第一臂和第二臂传输的相位差之差。

5.根据权利要求1所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，

所述至少一路子光脉冲包括所述第一路子光脉冲，对所述第一路子光脉冲和第二路子光脉冲中的至少一路子光脉冲按照量子密钥分发协议进行直流相位调制包括：在偏振分束之前或在对所述两路偏振子光脉冲进行合束之后对所述第一路子光脉冲进行直流相位调制，或在偏振分束至对所述两路偏振子光脉冲进行合束的过程中对所述两路偏振子光脉冲进行相同的直流相位调制；和/或

所述至少一路子光脉冲包括所述第二路子光脉冲，对所述第一路子光脉冲和第二路子光脉冲中的至少一路子光脉冲按照量子密钥分发协议进行直流相位调制包括：在所述分束器分束至所述合束器合束的过程中对所述第二路子光脉冲进行直流相位调制。

6.根据权利要求1所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，在沿所述两条子光路传输所述两路偏振子光脉冲期间对所述两路偏振子光脉冲中至少之一进行相位控制。

7.根据权利要求6所述的分偏振相差控制的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，对所述两路偏振子光脉冲中至少之一进行相位控制包括：

调整所述两路偏振子光脉冲中的一路偏振子光脉冲的相位。