[发明专利]一种基于压缩态的离散调制连续变量QKD系统和方法

权利要求书

1.一种基于压缩态的离散调制连续变量QKD系统，其特征在于，所述系统包括发送方和接收方；所述发送方和接收方通过量子信道、经典信道连接；

其中：所述量子信道用于传输信号光和同步光，所述经典信道用于传输经典光，进行基矢对比及后处理；

所述发送方进行密钥序列的生成、量子态的制备和发送，与接收方进行基矢对比和后处理过程；

所述接收方对接收到的量子态进行测量并记录数据，与发送方进行基矢对比和后处理过程。

2.根据权利要求1所述的QKD系统，其特征在于，所述发送方包括第一激光器、第二激光器、衰减器、可变光衰减器、第一分束器、光功率计、调制模块、发送端FPGA、发送端PC和波分复用器。

3.根据权利要求2所述的QKD系统，其特征在于，在所述发送方中，所述发送端PC生成原始密钥序列和控制序列，发送给发送端FPGA，并与接收方进行经典通信；

所述发送端FPGA对第一激光器、调制模块和第二激光器进行控制；所述第一激光器在发送端FPGA的触发下产生原始光脉冲信号；

所述衰减器用于提供对原始光脉冲信号的初步衰减；

所述第一分束器为非对称分束器，其将光信号分为两路，一路强光输出至光功率计进行光功率监测，另一路弱光输出至可变光衰减器；

所述可变光衰减器根据检测到的光功率对光脉冲信号进行衰减，使单个脉冲信号能量衰减到光子级别；

所述调制模块在发送端FPGA的控制下对每一个光脉冲进行量子态调制，调制后的光脉冲量子态为平移压缩真空态；

所述第二激光器接收来自发送端FPGA的同步触发信号，发射出同步光信号；

所述波分复用器对接收到的来自调制模块的信号光以及第二激光器的同步光进行波分复用，发送到接收方。

4.根据权利要求1所述的QKD系统，其特征在于，所述接收方包括接收端PC、接收端FPGA、光电转换模块、波分解复用器、相位调制器、第三激光器、第二分束器、第一探测器、第二探测器和减法器。

5.根据权利要求4所述的QKD系统，其特征在于，在所述接收方中，波解分复用器对接收到的信号进行解调，解调出的信号光和同步光分别发送给分束器和光电转换模块；

所述光电转换模块将同步光转换为电信号，为第三激光器提供同步触发信号，以及为接收端FPGA提供控制触发信号；

所述第三激光器在触发信号的作用下发射出同步的本振光脉冲；

所述接收端FPGA接收来自接收端PC的调制序列，在光电转换模块的控制触发信号作用下，通过相位调制器实现对光脉冲的同步调制；

所述相位调制器调制本振光与信号光之间的相对相位；

所述第二分束器为对称分束器，接收来自相位调制器的本振光脉冲和波分解复用器的信号脉冲，使两束光脉冲进行干涉；

所述第一探测器和第二探测器分别对第二分束器输出端口的信号进行探测；

所述减法器对第一探测器、第二探测器的输出电流强度进行减法运算，得到所测量脉冲信号的正交分量信息，将其发送给接收端PC；

所述接收端PC记录下接收到的数据，与发送端PC通过经典通信的方式进行基矢对比、噪声分析及后处理操作。

6.根据权利要求3所述的QKD系统，其特征在于，所述第一分束器为1:99非对称分束器。

7.根据权利要求5所述的QKD系统，其特征在于，所述第二分束器为50:50对称分束器。