[发明专利]一种完全对称可收发密钥的量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种完全对称收发密钥的量子密钥分发装置，其特征在于每一方用户的装置由激光器(1、27)，衰减器(2、26)，光纤环形器(3、7、10、16、19、23)，X型光纤耦合器(5、22)，Y型光纤耦合器(13、15)，相位调制器(8、11、17、20)，法拉第镜(9、12、18、21)，单光子探测器(4、6、24、25)依次连接构成； 用户之间通过量子信道(14)传递密钥； Alice端：脉冲光子源(1)的输出端口连接衰减器(2)的输入端口，衰减器(2)输出端口连接环形器(3)的3-1端口，环形器(3)的同向输入端口(3-2)连接X型光纤耦合器(5)的5-a端口，环形器(3)的反向输出端口(3-3)连接单光子探测器(4)，X型光纤耦合器(5)的5-c端口连接环形器(7)的端口(7-1)，环形器(7)的端口(7-2)连接相位调制器(8)的输入端口，相位调制器(8)的输出端口连接法拉第镜(9)，环形器(7)的端口(7-3)连接Y型耦合器(13)的端口(13-2)； X型光纤耦合器(5)的端口(5-d)连接环形器(10)的端口(10-1)，环形器(10)的端口(10-2)连接相位调制器(11)的输入端口，相位调制器(11)的输出端口连接法拉第镜(12)，环形器(10)的端口(10-1)连接Y型耦合器(13)的端口(13-3)，Y型耦合器(13)的端口(13-1)连接量子信道(14)的输入端口，量子信道(14)的输出端口连接Bob端Y型耦合器(15)的端口(15-1)； Bob端：Y型耦合器(15)的端口(15-2)连接环形器(16)的端口(16-1)，环形器(16)的端口(端口(16-2)连接相位调制器(17)的输入端口，相位调制器(17)的输出端口连接法拉第镜(18)，环形器(16)的端口(16-3)连接X型耦合器(22)的端口(22-a)，Y型耦合器(15)的端口(15-3)连接环形器(19)的端口(19-3)，环形器(19)的端口(19-2)连接相位调制器(20)的输入端口，相位调制器(20)的输出端口连接法拉第镜(21)，环形器(19)的端口(19-1)连接X型耦合器(22)的端口(22-b)； X型耦合器(22)的端口(22-c)连接环形器(23)的端口(23-2)，环形器(23)的端口(23-3)连接单光子探测器(24)，X型耦合器(22)的端口(22-d)连接单光子探测器(25)，环形器(23)的端口(23-1)连接衰减器(26)的输出端口，衰减器(26)的输入端口连接激光器(27)。

2.根据权利要求1所述的一种完全对称收发密钥的量子密钥分发装置，其特征在于：该装置的Alice端和Bob端相对独立，都可以作为密钥的发送方与接收方，且上行与下行是通过环形器来实现的。

3.根据权利要求1所述的一种完全的量子密钥分发装置，其特征在于：脉冲信号是单向加载密钥的，在相位调制过程中无需考虑时序引起的编码问题，可以实现高速高效率的通信。

4.根据权利要求1所述的一种完全对称收发密钥的量子密钥分发装置，其特征在于：利用不等臂(Mach-Zehnder interferometer,MZI)的方式使脉冲信号实现干涉，加载相位操作简单，干涉对比度高。