[发明专利]接收设备、校验设备、QKD系统及量子通信方法

权利要求书

1.一种QKD系统的接收设备，其特征在于，包括：

检测光路，所述检测光路用于随机选择检测入射光信号的相位量子态或是时间量子态；

控制器，所述控制器用于配置所述检测光路的开关时间，基于所述开关时间下相位量子态的检测结果以及时间量子态的检测结果，判断是否存在所述QKD系统的发送设备之外的其他设备对所述接收设备发送光信号，基于判断结果执行防护措施；

所述检测光路包括：相位量子态检测支路，所述相位量子态检测支路具有用于检测相位量子态的探测器；时间量子态检测支路，所述时间量子态检测支路具有用于检测时间量子态的探测器；分束器，所述分束器用于将入射光信号分为两路，一路入射所述相位量子态检测支路，另一路入射所述时间量子态检测支路；其中，各个探测器均与所述控制器连接；

所述控制器配置所述开关时间的方法包括：

方式一，在第一时刻，设置用于检测相位量子态的探测器无门控信号，使得用于检测相位量子态的探测器在所述第一时刻关闭，在第二时刻，设置用于检测相位量子态的探测器具有门控信号，使得用于检测相位量子态的探测器在所述第二时刻开启；其中，所述第一时刻在所述第二时刻之前，所述第二时刻与所述第一时刻的时间间隔等于所述发送设备发送相邻两个量子态的时间间隔；

或，方式二，在第一时刻和第二时刻，设置用于检测相位量子态的探测器均有门控信号，使得用于检测相位量子态的探测器在所述第一时刻和所述第二时刻均开启；其中，所述第一时刻在所述第二时刻之前，所述第二时刻与所述第一时刻的时间间隔等于所述发送设备发送相邻两个量子态的时间间隔。

2.根据权利要求1所述的接收设备，其特征在于，所述相位量子态检测支路具有不等臂干涉仪；

所述分束器出射的一路光信号入射所述不等臂干涉仪，所述不等臂干涉仪出射光信号入射用于检测相位量子态的探测器；

所述分束器出射的另一路光信号入射用于检测时间量子态的探测器。

3.根据权利要求1所述的接收设备，其特征在于，当采用所述方式一时，所述控制器判断是否存在其他设备对所述接收设备发送光信号的方法包括：

如果所有探测器在所述第二时刻同时响应，则确认存在其他设备对所述接收设备发送光信号。

4.根据权利要求3所述的接收设备，其特征在于，所述控制器执行所述防护措施的方法包括：

如果不存在其他设备对所述接收设备发送光信号，基于在所述第二时刻响应的探测器的检测结果进行译码；

如果存在其他设备对所述接收设备发送光信号，舍弃所有探测器在所述第二时刻的检测结果，进行报警提示，或，随机选择所有探测器中的一个在所述第二时刻的检测结果进行译码。

5.根据权利要求1所述的接收设备，其特征在于，当采用所述方式二时，所述控制器判断是否存在其他设备对所述接收设备发送光信号的方法包括：

用于检测时间量子态的探测器在所述第一时刻检测到时间量子态时，如果用于检测相位量子态的探测器在所述第一时刻均无响应，则确认不存在其他设备对所述接收设备发送光信号，如果用于检测相位量子态的探测器中至少一者在所述第一时刻有响应，则确认存在其他设备对所述接收设备发送光信号。

6.根据权利要求5所述的接收设备，其特征在于，所述控制器执行所述防护措施的方法包括：

如果不存在其他设备对所述接收设备发送光信号，基于用于检测时间量子态的探测器在所述第一时刻的检测结果进行译码；

如果存在其他设备对所述接收设备发送光信号，舍弃所有探测器在所述第一时刻的检测结果，进行报警提示，或，随机选择所有探测器中的一个在所述第一时刻的检测结果进行译码。

7.一种校验设备，其特征在于，所述校验设备用于如权利要求1-6任一项所述的接收设备，包括：

接收端，所述接收端用于获取QKD系统的发送设备向所述QKD系统的接收设备发送的部分光信号，随机检测所获取的光信号的相位量子态或时间量子态；

发送端，所述发送端用于向所述接收设备发送光信号；

控制端，所述控制端用于获取所述接收端的检测结果，控制所述发送端向所述接收设备发送与所述接收端的检测结果相匹配的光信号。