[发明专利]相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法和装置

权利要求书

1. 一种基于90度熔接相差控制的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相位解码包括：

将所述第一路光脉冲分束为两路子光脉冲；以及

分别在两条子光路上传输所述两路子光脉冲，并将所述两路子光脉冲作相对延时后合束输出，所述两条子光路中的至少一条子光路包括至少两段保偏光纤，

其中，在所述两条子光路中的所述至少一条子光路中包含至少一个90度熔接点，所述90度熔接点是通过以下方式形成的：将所述至少一条子光路中的两段保偏光纤相对旋转90度，使得一段保偏光纤的慢轴与另一段保偏光纤的快轴对准熔接，并且

其中控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍，并且

其中在所述第一路光脉冲分束之前，对所述第一路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位调制，或者在所述第一路光脉冲分束至合束的过程中，对在所述两条子光路上传输的所述两路子光脉冲中至少之一按照量子密钥分发协议进行相位调制。

2. 根据权利要求1所述的基于90度熔接相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两条子光路包括对于所述第一路光脉冲的两个正交偏振态存在双折射的光路，和/或所述两条子光路上具有对于所述第一路光脉冲的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中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍，包括：

分别保持这两个正交偏振态各自在分束至合束的过程中在所述两条子光路上传输时偏振态不变；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中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差相差2π的整数倍。

3.根据权利要求1或2所述的基于90度熔接相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，

所述控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍，包括：

控制所述保偏光纤的一个本征偏振态在所述两条子光路中的一条子光路上传输时经保偏光纤快轴传输的距离和经慢轴传输的距离的第一距离差、以及该本征偏振态在所述两条子光路中的另一条子光路上传输时经保偏光纤快轴传输的距离和经慢轴传输的距离的第二距离差，使得第一距离差和第二距离差相差保偏光纤拍长的整数倍。

4.根据权利要求1或2所述的基于90度熔接相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，其中所述控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍，包括：

所述两条子光路均包含一个90度熔接点，且每个熔接点位于所在子光路的中点。

5.根据权利要求1所述的基于90度熔接相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，在所述两条子光路中的至少一条子光路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中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差之差。

6. 根据权利要求1所述的基于90度熔接相差控制的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，对所述第二路光脉冲进行时间比特解码包括：

将所述第二路光脉冲直接输出用于探测；或者

将所述第二路光脉冲分束后输出用于探测。