[发明专利]接收设备、校验设备、QKD系统及量子通信方法

说明书

本发明技术方案公开了一种接收设备、校验设备、QKD系统及量子通信方法，通过设置在QKD系统的接收设备中的控制器，可以配置所述QKD系统的接收设备中检测光路的开关时间，基于所述开关时间下所述检测光路对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。

技术领域

本发明涉及量子保密通信技术领域，更具体的说，涉及一种接收设备、校验设备、QKD(QuantumKey Distribution，量子密钥分发)系统及量子通信方法。

背景技术

QKD技术具有理论上无条件的安全性而广受关注。然而理论安全性与实际设备的现实安全性不能完全等价。设备中使用的真实物理器件往往并不完美，其物理特性通常会不同程度的偏离理论描述，为QKD设备带来潜在的安全隐患。

QKD系统一般具有发送设备和接收设备，发送设备向接收发送随机发送具有时间量子态或相位量子态的光信号，接收设备对入射光信号随机进行时间量子态和相位量子态检测，基于检测结果进行译码。

通过QKD系统外部的其他设备向其接收设备发送相应光信号，有可能操接收设备的工作状态，进而窃取与量子密钥相关信息。因此，如何检测量子通信过程中是否存其他设备向QKD系统的接收设备发送光信号是量子通信过程中一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种接收设备、校验设备、QKD系统及量子通信方法，方案如下：

一种QKD系统的接收设备，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。

优选的，在上述接收设备中，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。

优选的，在上述接收设备中，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。

优选的，在上述接收设备中，所述控制器配置所述开关时间的方法包括：

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。

优选的，在上述接收设备中，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。