[发明专利]用于量子通信系统的寻优方法、装置、介质和设备

说明书

本发明提供用于量子通信系统的寻优方法、装置、介质和设备，所述方法包括：反复执行用于控制光源输出光脉冲的第一指令序列，第一指令序列包括主模式指令序列和帧模式指令序列；从帧模式指令序列中提取出与主模式指令序列中的指令不同的指令组成第二指令序列；根据提取出的指令在帧模式指令序列中的索引位置从在编码时钟的各个延时位置处探测到的第一单光子计数序列中提取出单光子计数组成第二单光子计数序列；计算第二单光子计数序列与第二指令序列之间的相关系数；将编码时钟的延时位置锁定至相关系数在达到预定阈值时对应的编码时钟的延时位置。本发明能够使得发射端和接收端定位到同一光脉冲以确保来自发射端的光脉冲在接收端中被正确地探测。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及用于量子通信系统的寻优方法、装置、介质和设备。

背景技术

在量子通信系统（诸如，量子密钥分发系统）中，发射端用于对发射的光脉冲进行编码，接收端用于对接收的光脉冲进行解码，因此要求发射端的操作和接收端的操作必须保持同步并且定位到同一光脉冲才能保证来自发射端的光脉冲在接收端中被正确地探测和标记。然而，在相关技术中，尽管可通过发射端产生的系统时钟来确保发射端和接收端以相同的频率操作光脉冲序列，但是却无法保证发射端和接收端定位到同一光脉冲，这使得来自发射端的光脉冲在接收端中无法被正确地探测和标记，进而降低系统的成码率。因此，确保发射端和接收端能够准确地定位到同一光脉冲上对于提升系统的成码率有着至关重要的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供用于量子通信系统的寻优方法、装置、介质和设备。

根据本发明的一方面，提供了一种用于量子通信系统的寻优方法，所述方法包括：反复执行用于控制光源输出光脉冲的第一指令序列，所述第一指令序列包括多个连续相邻的主模式指令序列和单个帧模式指令序列；从所述帧模式指令序列中提取出在相同索引位置上与所述主模式指令序列中的指令不同的指令以组成第二指令序列；按照预定步长改变用于所述量子通信系统的编码时钟的延时位置，以从单光子探测器获取在所述编码时钟的各个延时位置处探测到的第一单光子计数序列；根据提取出的指令在所述帧模式指令序列中的索引位置分别从在所述编码时钟的各个延时位置处探测到的第一单光子计数序列中提取出在对应索引位置上的单光子计数以分别组成在所述编码时钟的各个延时位置处探测到的第二单光子计数序列；计算在所述编码时钟的各个延时位置处探测到的第二单光子计数序列与所述第二指令序列之间的相关系数；获取计算的相关系数在达到预定阈值时对应的所述编码时钟的延时位置；将所述编码时钟的延时位置锁定至获取到的所述编码时钟的延时位置，其中，所述光源包括在所述量子通信系统的发射端中，所述单光子探测器包括在所述量子通信系统的接收端中。

根据本发明的一个实施例，所述量子通信系统的编码方式基于偏振编码、时间编码、相位编码和时间相位编码中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，所述指令序列中的各个指令包括发光信息或不发光信息。

根据本发明的一个实施例，所述主模式指令序列的长度和所述帧模式指令序列的长度均与所述第一单光子计数序列的长度相同，所述第二指令序列的长度与所述第二单光子计数序列的长度相同。

根据本发明的一个实施例，所述第一指令序列中的各个指令的执行以及所述第一单光子计数序列中的各个单光子计数的获取均与用于所述量子通信系统的编码时钟同步。