[发明专利]将熵源添加到量子密钥分发系统的装置和方法

权利要求书

1.一种量子密钥分发QKD装置(200)，用于与另一QKD装置交换至少一个量子密钥，所述QKD装置(200)包括：

随机数生成器RNG(110)，用于生成随机比特信号，

电子驱动器(140)，用于将数字信号变换为模拟信号，

从所述驱动器接收信号的光学平台(150)，用于通过量子通道(170)交换所述量子密钥，

时钟(120)，用于发送时钟信号，

其特征在于，所述QKD装置包括：

外部随机数生成器输入端，适于接收由从外部连接到所述QKD装置的外部RNG(220)生成的外部随机比特，

能够编程并重新配置的处理单元(130)，

RNG混合器(210)，用于从所述RNG和所述外部RNG输入端接收输出，并且基于所述输出的组合生成随机比特信号，所述RNG混合器设置在所述处理单元(130)的下游，

其中，所述RNG混合器包括：

采样和保持功能(211)，用于使所述RNG混合器(210)的输出与所述QKD装置(200)同步，利用所述时钟信号进行所述采样和保持功能(211)同步，以及

组合功能(212)，用于将逻辑函数应用于两个随机比特信号，使得所述RNG混合器的输出取决于在所述RNG混合器中输入的来自两个RNG(110、220)的随机比特信号。

2.根据权利要求1所述的量子密钥分发QKD装置，其中，所述逻辑函数是AND、OR、XOR或AES加密功能。

3.根据权利要求1或2所述的量子密钥分发QKD装置，其中，在所述组合功能(212)之前执行所述采样和保持功能(211)。

4.根据权利要求1或2所述的量子密钥分发QKD装置，其中，所述RNG(110)直接连接到所述RNG混合器(210)或连接到处理单元(130)，所述处理单元接收所述随机比特信号并将所述随机比特信号存储在存储器中，处理所述随机比特信号并将处理后的信号发送到所述RNG混合器(210)。

5.根据权利要求1或2所述的量子密钥分发QKD装置，其中，所述RNG混合器(210)通过信息通道连接到处理单元(130)，以将组合的随机比特信号副本发送到所述处理单元。

6.根据权利要求5所述的量子密钥分发QKD装置，其中，所述时钟(120)连接到所述RNG混合器(210)，并且所述信息通道还适于将信号时钟发送到所述处理单元(130)。

7.根据权利要求1或2所述的量子密钥分发QKD装置，其中，所述装置包括所述外部随机数生成器(220)。

8.一种量子密钥分发QKD装置管理方法，适于管理根据权利要求1至7中任一项所述的QKD装置，所述QKD装置管理方法包括以下步骤：

-在RNG(110)中生成第一随机比特信号，并通过所述外部RNG输入端接收第二随机比特信号，

-在时钟中生成时钟信号，

-将所述第一随机比特信号和所述第二随机比特信号以及所述时钟信号发送到所述RNG混合器(210)，

-在所述RNG混合器中对所述第一随机信号和所述第二随机信号进行混合，以基于所述第一随机信号和所述第二随机信号的组合生成混合随机信号，该混合步骤包括：

-采样和保持步骤，用于使所述RNG混合器的输出与所述QKD装置同步，利用所述时钟信号进行所述采样和保持功能同步，以及

-组合功能应用步骤，用于将逻辑函数应用于两个随机比特信号，使得所述RNG混合器的输出取决于在所述RNG混合器中输入的来自两个RNG的随机比特信号，

-将所述组合的随机比特信号发送到所述电子驱动器，

-将组合的随机比特流的副本发送到所述处理单元，以及

-由所述处理单元通过信息通道恢复所述时钟。

9.根据权利要求8所述的量子密钥分发QKD装置管理方法，其中，所述逻辑函数是AND、OR、XOR或AES加密功能。