[发明专利]一种用于量子密钥分发系统的高速位同步方法及装置

权利要求书

1.一种用于量子密钥分发系统的高速位同步方法，其特征在于，量子密钥分发系统的接收端包括一个延时控制单元、一个位同步处理单元以及至少两个探测器；

量子密钥分发系统的发射端根据量子信道的信道衰减值设置发送光光强，以使得探测器的探测器计数小于饱和计数率；

量子密钥分发系统的接收端根据探测器的特性设置合适的探测器配置参数；

量子密钥分发系统的发射端产生位同步标定光并通过量子信道发送至量子密钥分发系统的接收端；

量子密钥分发系统的接收端确定联合延时搜索范围，联合延时搜索范围根据探测器的延时效率关系和量子密钥分发系统发射端经量子信道发送的脉冲信号光的周期大小确认：在探测器延时效率曲线的峰值两侧取两个点，这两点对应的延时值的差值等于量子密钥分发系统发射端经量子信道发送的脉冲信号光的周期，这两个延时值之间的延时范围即为联合延时搜索范围；

量子密钥分发系统的接收端确定各个探测器的各延时搜索范围，所述各个探测器各自延时搜索范围之和覆盖所述联合延时搜索范围；

所述接收端的各个探测器获取各自延时搜索范围内多个延时值的探测器计数累计；

位同步处理单元综合根据所述探测器计数累计，确定最大探测效率对应的延时值和探测器，所述最大探测效率对应的延时值为最大探测器计数对应的延时值；

根据所述最大探测效率对应的探测器和其它探测器之间的延时差，以及所述最大探测效率对应的延时值，确定各个探测器的最佳延时值；

位同步处理单元把最佳延时值发送给延时控制单元，延时控制单元据此调节各个探测器的延时设置，实现高速位同步。

2.根据权利要求1所述的用于量子密钥分发系统的高速位同步方法，其特征在于：所述探测器配置参数，包括探测器死时间参数、探测器偏压参数以及探测器制冷温度参数。

3.根据权利要求1所述的用于量子密钥分发系统的高速位同步方法，其特征在于，所述接收端的各个探测器获取各自延时搜索范围内多个延时值的探测器计数累计，包括：

接收端各探测器在自身的部分延时搜索范围内，以一定的粗颗粒度延时步长，选择若干延时值进行探测器计数累积和数据记录，所述粗颗粒度延时步长即为相邻两个延时值的差值，是探测器的延时步进或任意值；

所述位同步处理单元综合根据所述探测器计数累计，确定最大探测效率对应的延时值和探测器，包括：

在探测器完成全部的延时值的探测器扫描计数后，位同步处理单元综合本轮扫描所获的探测器计数，找到最大探测器计数所对应的延时值，该延时值即为本轮粗颗粒度分时段扫描的最佳延时值，同时确定粗颗粒度分时段扫描的最佳延时值对应的探测器通道号；

所述根据所述最大探测效率对应的探测器和其它探测器之间的延时差，以及所述最大探测效率对应的延时值，确定各个探测器的最佳延时值，包括：

位同步处理单元把粗颗粒度分时段扫描的最佳延时值的前一延时值和后一延时值之间的延时范围，作为细颗粒度联合延时搜索范围；各探测器以细颗粒度延时步长，选择若干延时值进行探测器计数，所述细颗粒度延时步长小于所述粗颗粒度延时步长；位同步处理单元记录各个探测器在自身本轮各延时值的探测器计数，并据此找到全部探测器的计数效率最高所对应的延时值和对应的探测器通道号，位同步处理单元据此确定各探测器的最佳延时值；所述细颗粒度延时步长为细颗粒度分时段扫描过程中，每个探测器的各延时值中相邻两个延时值的差值；所述细颗粒度延时步长小于所述粗颗粒度延时步长。

4.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的高速位同步方法，其特征在于：所述粗颗粒度分时段扫描的延时值通过对延时搜索范围的等延时步长划分得到，或者，通过对延时搜索范围的非等延时步长划分得到。

5.一种用于量子密钥分发系统的高速位同步装置，用于执行权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：包括若干个探测器单元、一个延时控制单元和一个位同步处理单元；各探测器输出端连接到位同步处理单元，位同步处理单元连接到延时控制单元，延时控制单元连接到每个探测器。