[发明专利]自由空间连续变量量子密钥分发方法及系统

权利要求书

1.一种自由空间连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，包括：

量子信号发送步骤：使用高斯调制对量子信号光进行调制，将调制后的量子信号光与本振光耦合得到耦合光，通过自由空间信道发送所述耦合光；

量子信号接收步骤：接收所述耦合光，将所述耦合光中的量子信号光与本振光分离；

自适应光学处理步骤：获取部分分离得到的本振光，根据本振光的波前相位校正分离得到的量子信号光；

所述自适应光学处理步骤中，获取部分分离得到的本振光，通过波前传感器进行波前测量，通过波前复原算法重构出波前相位，通过波前控制器将波前传感器得到的波前相位经过控制算法转化为波前校正器的控制信号，从而驱动波前校正器校正分离得到的量子信号光的波前形状。

2.根据权利要求1所述的自由空间连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，所述量子信号发送步骤中，将激光器产生的光束通过一个分束比为99:1的分束器得到1％的量子信号光和99％的本振光，然后利用强度调制器和相位调制器完成对量子信号光的高斯调制，通过偏振复用和时分复用将调制后的量子信号光和本振光耦合。

3.根据权利要求2所述的自由空间连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，使用两组随机数：一组随机数服从瑞利分布，用于量子信号光的强度调制；另一组随机数服从于均匀分布，用于量子信号光的相位调制。

4.根据权利要求1所述的自由空间连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，所述量子信号接收步骤中，对接收到的耦合光通过动态偏振控制器进行偏振补偿，然后通过时分和偏振解复用将耦合光中的量子信号光和本振光分离，利用分束器分离出部分本振光用于所述自适应光学处理步骤。

5.根据权利要求1所述的自由空间连续变量量子密钥分发方法，其特征在于，还包括：

量子信号测量步骤：对校正后的量子信号光与本振光进行零差检测，得到测量数据；

后处理步骤：对测量数据进行处理得到粗密钥，然后通过密钥协商和保密增强得到最终密钥。

6.一种自由空间连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，包括：

量子信号发送模块：使用高斯调制对量子信号光进行调制，将调制后的量子信号光与本振光耦合得到耦合光，通过自由空间信道发送所述耦合光；

量子信号接收模块：接收所述耦合光，将所述耦合光中的量子信号光与本振光分离；

自适应光学处理模块：获取部分分离得到的本振光，根据本振光的波前相位校正分离得到的量子信号光；

所述自适应光学处理模块中，获取部分分离得到的本振光，通过波前传感器进行波前测量，通过波前复原算法重构出波前相位，通过波前控制器将波前传感器得到的波前相位经过控制算法转化为波前校正器的控制信号，从而驱动波前校正器校正分离得到的量子信号光的波前形状。

7.根据权利要求6所述的自由空间连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述量子信号发送模块中，将激光器产生的光束通过一个分束比为99:1的分束器得到1％的量子信号光和99％的本振光，然后利用强度调制器和相位调制器完成对量子信号光的高斯调制，通过偏振复用和时分复用将调制后的量子信号光和本振光耦合。

8.根据权利要求6所述的自由空间连续变量量子密钥分发系统，其特征在于，所述量子信号接收模块中，对接收到的耦合光通过动态偏振控制器进行偏振补偿，然后通过时分和偏振解复用将耦合光中的量子信号光和本振光分离，利用分束器分离出部分本振光用于所述自适应光学处理模块。