[发明专利]实时锁定单光子相位的方法

摘要

本发明是一种利用单光子干涉方法和单光子计数方法，基于相位估算算法及搜索算法实时锁定两个单光子光场相对相位的方法。利用单光子干涉方法将两个单光子光场的相对相位转化为物理上可测量的强度，利用单光子计数方法测量单光子强度的统计值，从而实现对两个单光子光场相对相位的测量。比较测量到的相对相位及设定的参考相位，两者偏差较大时利用相位估算算法计算优化的相位调节电压以便快速进行相位反馈，两者偏差较小时则利用搜索算法计算优化的相位调节电压，不断重复以上步骤即可锁定两个单光子光场的相对相位。这种方法可以应用于相位编码量子密钥分发系统中锁定单光子信号的相位，操作简单，锁定效率高，精度高。

主权项

1.一种实时锁定单光子相位的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、两个单光子光场分别记为参考光场与信号光场，其中信号光场相位能够调节，设定所需锁定的参考相位Δφr，Δφr∈[0，2π)；S2、测量两个单光子光场之间的相对相位Δφ；S3、将测量到的相对相位Δφ与设定的参考相位Δφr做比较，依据两者差值的绝对值|Δφ‑Δφr|与设定阈值相位φth的大小关系，选择利用相位估算算法或者搜索算法计算出优化的相位调节电压，并调节信号光场的相位；S4、重复步骤S2、S3，即可实现单光子相位的实时锁定。