[发明专利]一种用于量子密钥分发系统的时间同步系统及方法

权利要求书

1.一种用于量子密钥分发系统的时间同步系统，其包括设置在所述量子密钥分发系统的发送端的第一时钟、激光器和衰减器，设置在所述量子密钥分发系统的接收端的单光子探测器、时间事件记录器和第二时钟，以及数据处理单元；

在所述发送端，所述第一时钟用于在所述发送端产生第一时钟信号，所述激光器基于所述第一时钟信号生成第一同步光脉冲序列，所述第一同步光脉冲序列包括多个光脉冲，并且所述衰减器用于使所述第一同步光脉冲序列中的所述光脉冲的强度衰减至单光子水平；

在所述接收端，所述第二时钟用于在所述接收端产生第二时钟信号，所述单光子探测器对到达所述接收端的所述光脉冲进行探测，所述时间事件记录器基于所述单光子探测器输出的探测结果记录所述光脉冲的到达时间；

对应于所述第一同步光脉冲序列，所述单光子探测器探测到第二同步光脉冲序列，且所述同步光脉冲序列以最小时间间隔为时间单位；

所述数据处理单元基于所述光脉冲在所述同步光脉冲序列上的出现时间，对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数，并根据所述计数来确定所述发送端和所述接收端之间的时间同步。

2.如权利要求1所述的时间同步系统，其中，所述数据处理单元还被设置成，将所述第一同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔之一与所述第二同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔之一在时间上对齐，并基于此对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数。

3.如权利要求2所述的时间同步系统，其中，所述数据处理单元进一步设置成改变所述第一同步光脉冲序列或所述第二同步光脉冲序列中用于时间对齐的所述最小时间间隔，并基于此对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数，直至获得所述计数的最大值。

4.如权利要求3所述的时间同步系统，其中，所述数据处理单元基于所述计数的最大值确定所述发送端和所述接收端之间的时间同步。

5.如权利要求1所述的时间同步系统，其为所述量子密钥分发系统所复用。

6.一种用于量子密钥分发系统的时间同步方法，其包括，

同步光发送步骤：由所述量子密钥分发系统的发送端发送预设的第一同步光脉冲序列，其中，所述第一同步光脉冲序列包括多个光脉冲；

同步光探测步骤：对应于所述第一同步光脉冲序列，所述量子密钥分发系统的接收端探测到第二同步光脉冲序列；以及，

时间同步确定步骤：基于所述光脉冲在所述同步光脉冲序列上的出现时间，对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数，并根据所述计数来确定所述发送端和所述接收端之间的时间同步；

其中，所述同步光脉冲序列以最小时间间隔为时间单位。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述时间同步确定步骤还包括将所述第一同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔之一与所述第二同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔之一在时间上对齐，并基于此对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数的步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述时间同步确定步骤还包括改变所述第一同步光脉冲序列或所述第二同步光脉冲序列中用于时间对齐的所述最小时间间隔，并基于此对所述第一同步光脉冲序列和所述第二同步光脉冲序列中在所述出现时间上重合的所述光脉冲的数量进行计数，直至获得所述计数的最大值的步骤。

9.如权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，当所述第一同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔与所述第二同步光脉冲序列中的所述最小时间间隔之间的时间对齐使得所述计数达到最大值时，所述发送端和所述接收端之间实现时间同步。

10.如权利要求6所述的方法，其是在如权利要求1-5中任一项所述的用于量子密钥分发系统的时间同步系统中实现的。