[发明专利]多用户量子密钥分配网络装置及方法

摘要

本发明公开了一种多用户量子密钥分配网络装置，其特征是，包括逻辑控制模块、机械式光开关、量子密钥发送端Alice端、m个多功能量子节点Carol端和n个量子密钥接收端Bob端；所述逻辑控制模块分别连接Alice端、Carol端以及Bob端，所述Alice端通过机械式光开关分别连接Carol端以及Bob端。优点：在网络中加入了多功能量子节点，作为超级用户节点、中心节点或可信任中继节点，提高了多用户量子密钥分配网络的灵活性与稳定性。利用基于光开关的交换节点可以实现用户的灵活接入。如果用户数量超过了交换节点所能负载最大用户数量，只要变换量子交换节点内部的光开关数目和搭配结构就可以使新的用户加入。

主权项

1.一种多用户量子密钥分配网络装置，其特征是，包括逻辑控制模块、机械式光开关、量子密钥发送端Alice端、m个多功能量子节点Carol端和n个量子密钥接收端Bob端；所述逻辑控制模块分别连接Alice端、Carol端以及Bob端，所述Alice端通过机械式光开关分别连接Carol端以及Bob端；所述逻辑控制模块保证量子保密通信收发复用控制功能，通过上层控制单元增加对应节点的管理，提高量子保密通信节点的工作效率；所述Alice端包括Alice同步信号处理模块、Alice量子信号处理模块和Alice波分复用器；所述Carol端包括Carol同步信号处理模块、Carol量子信号处理模块和Carol波分复用器；所述Bob端包括Bob同步信号处理模块、Bob量子信号处理模块和Bob波分复用器；所述Alice同步信号处理模块用于发射同步光信号给Carol同步信号处理模块、Carol同步信号处理模块用于接收同步光信号或发射同步光信号给Bob同步信号处理模块，Bob同步信号处理模块均用于接收同步光脉冲，其中在接收同步光脉冲时，均用于探测同步时钟信号；所述Alice量子信号处理模块用于发射量子光信号给Carol量子信号处理模块、Carol量子信号处理模块用于接收量子光信号或发射量子光信号给Bob量子信号处理模块，Bob量子信号处理模块用于接收量子光信号，其中Alice量子信号处理模块产生m个随机进行编码的用户密钥分配的相干的多波长周期性量子光信号，并将m个量子光信号一一对应的分配至m个处在接收量子光信号状态的Carol量子信号处理模块，在Carol量子信号处理模块处在发射状态时，Carol量子信号处理模块产生n个随机进行编码的用户密钥分配的相干的多波长周期性量子光信号，并将n个量子光信号一一对应的分配至n个Bob量子信号处理模块，在Carol量子信号处理模块或Bob量子信号处理模块处在接收状态时均得到密钥；所述Alice波分复用器用于对发出的光信号进行复用、Carol波分复用器用于对发出的光信号进行复用或解复用处理，Bob波分复用器用于对接收的光信号进行解复用处理；所述机械式光开关用于组成量子交换节点。