[发明专利]一种量子密钥分发设备及量子密钥分发方法

说明书

本发明提供了一种量子密钥分发设备及量子密钥分发方法，光信号处理模块生成并发送激光光束至QKD处理模块，QKD处理模块依据接收的IC芯片发送的第一电平驱动信号，对接收到的激光光束进行调制，得到光信号、并将光信号通过光纤发送至光纤通信模块，以使光纤通信模块输出光信号，IC芯片还将随机数通过连接器发送至外接控制设备，以使外接控制设备基于随机数进行QKD后处理操作。本发明中，采用QKD处理模块以及IC芯片，体积较小，相比与采用独立的光学元器件的方式，可以降低量子密钥分发设备的体积以及设备数量，进而提高量子密钥分发设备中的器件的稳定性和降低器件的功耗，提高量子密钥分发设备的可靠性。

技术领域

本发明涉及量子密钥领域，更具体的说，涉及一种量子密钥分发设备及量子密钥分发方法。

背景技术

量子密钥分发(quantum key distribution，简称QKD)，是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息。

量子密钥分发设备能够实现上述的量子密钥分发功能，保证了通信的安全性。但是现有的量子密钥分发设备的功耗较高，稳定性较差，使得量子密钥分发设备的可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种量子密钥分发设备及量子密钥分发方法，以解决现有的量子密钥分发设备的功耗较高，稳定性较差，使得量子密钥分发设备的可靠性较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种量子密钥分发设备，包括：

光纤通信模块、光信号处理模块、QKD处理模块以及IC芯片；所述光纤通信模块、所述光信号处理模块、所述IC芯片分别与所述QKD处理模块连接，所述IC芯片通过连接器与外接控制设备连接；

所述光信号处理模块用于：生成并发送激光光束至所述QKD处理模块；

所述QKD处理模块用于：依据接收的所述IC芯片发送的第一电平驱动信号，对接收到的激光光束进行调制，得到光信号、并将光信号通过光纤发送至所述光纤通信模块，以使所述光纤通信模块输出所述光信号；

所述IC芯片用于：生成与第一随机数对应的第一电平驱动信号、将所述第一电平驱动信号发送至所述QKD处理模块，以及将所述第一随机数通过所述连接器发送至所述外接控制设备，以使所述外接控制设备基于所述第一随机数进行QKD后处理操作。

可选地，所述QKD处理模块还用于：依据接收的所述IC芯片发送的第二电平驱动信号，对所述光纤通信模块接收的待处理光信号进行解调操作，得到解调信号，并将所述解调信号发送至所述光信号处理模块；

所述光信号处理模块还用于：对所述解调信号进行探测，得到探测结果，并将所述探测结果通过所述QKD处理模块发送至所述IC芯片；

所述IC芯片还用于：生成与第二随机数对应的第二电平驱动信号、将所述第二电平驱动信号发送至所述QKD处理模块，以及将所述第二随机数和所述探测结果发送至所述外接控制设备。

可选地，所述量子密钥分发设备还包括随机数处理模块；所述随机数处理模块与所述IC芯片连接；

所述随机数处理模块用于：生成第一随机数，并将所述第一随机数发送至所述IC芯片。

可选地，所述QKD处理模块为QKD光芯片模块；所述QKD光芯片模块和所述IC芯片集成在同一PCB板上。

可选地，所述光信号处理模块包括激光器、激光器驱动芯片，光学探测器以及探测器驱动芯片。

可选地，所述连接器为金手指连接器。

一种量子密钥分发方法，应用于上述的量子密钥分发设备，所述量子密钥分发方法包括：