一种连续变量量子密钥分发数据协调码率自适应方法

    公开(公告)号:CN117375830A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311562886.4

    申请日:2023-11-21

    IPC分类号: H04L9/08 H04L1/00

    摘要: 本发明属于连续变量量子密钥分发领域,具体涉及一种连续变量量子密钥分发数据协调码率自适应方法。本发明主要解决不同码率的校验矩阵需要协调一定范围内信噪比下的数据,导致协调效率和帧错误率的波动从而会影响系统最终的密钥率,本发明将RL‑LDPC码与添加可信高斯噪声相结合,以实现高协调效率的自适应数据协调,避免了协调效率和帧错误率的波动以最大化系统最终密钥率。

    一种基于硅基光电子芯片的动态偏振控制器

    公开(公告)号:CN116577873A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310643414.5

    申请日:2023-06-01

    IPC分类号: G02B6/27 G02F1/01

    摘要: 本发明公开了一种基于硅基光电子芯片的动态偏振控制器,能够将任意偏振态光场锁定至任意所需偏振态光场。本控制器通过第一端面耦合结构将任意偏振态光场的光从单模光纤中经第一高数值孔径光纤耦合进芯片内;经第一偏振旋转分束器(PRS)后,进入芯片的TE0模和TM0模光场均转换为TE0模光场;采用波导0°/45°/0°结构对偏振进行锁定后,再经过第二偏振旋转分束器将两束TE0模光场合为一束并转换为TE0模和TM0模光场后,经第二端面耦合结构输出至第二高数值孔径光纤中继而进入单模光纤。波导0°/45°/0°结构采用电控相移器,结合模拟退火算法、梯度算法等算法对光的偏振态进行自动锁定。

    离散调制连续变量量子密钥分发态调制和密钥映射方法

    公开(公告)号:CN114205080B

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202111456127.0

    申请日:2021-12-01

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H04L9/08 H04L27/34

    摘要: 本发明涉及量子密钥分发领域,公开了一种离散调制连续变量量子密钥分发态调制和密钥映射方法,包括:发送端在八个相干态的单环星座或十二个相干态的双环星座中随机选择一个态并经由量子信道发送至接收端,接收端对接收到的量子态进行外差探测并将相空间分为八个区域或十二个区域,根据探测结果所在的区域,将结果映射为相应的离散化值,得到原始密钥串;经过数据纠错,私密放大程序得到安全的密钥。本发明方法可以提高离散调制连续变量量子密钥分发的密钥率。通过制备较少数目的相干态,实现接近于高斯调制情形下的密钥率,有效降低了对源端量子态制备的复杂度,简化了数据后处理过程,有助于在城域范围实现高速、低成本的连续变量量子密钥分发。

    一种实现部分刻画纠缠源共享连续变量量子密钥分发方法

    公开(公告)号:CN114793158A

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202210353414.7

    申请日:2022-04-06

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H04L9/08

    摘要: 本发明属于量子保密通信技术领域,具体涉及一种实现部分刻画纠缠源共享连续变量量子密钥分发方法。本发明将复杂而昂贵的纠缠源放置在共享中继节点,用户方只需要配置低成本且简单的探测设备。其中,将纠缠源作为一个真实的混合EPR源且只需刻画其输出特性,并考虑了真实探测器的损耗和电子学噪声。通过选取最佳纠缠度和反纠缠度参数,并采用稳定随机切换测量基的测量方法以及偏置基方法,有效提高了量子安全密钥率和传输距离,最终利用该方法实现了两个用户在60公里单模光纤之间的部分刻画连续变量量子密钥分发,为部署高速率、低成本的城域量子网络提供了可能性。

    一种连续变量量子密钥分发系统中内生量子随机数的方法

    公开(公告)号:CN112968768A

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202110215054.X

    申请日:2021-02-25

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H04L9/08

    摘要: 本发明提供的一种连续变量量子密钥分发系统中内生量子随机数的方法,其中发送端内生量子随机数的方法中引入时钟精确延时模块和时域平衡零拍探测器,接收端内生量子随机数的方法中对用于校准散粒噪声基准的数据进行复用,实现了量子随机数的内生,使得连续变量量子密钥分发系统无需专用的量子随机数产生模块,有效降低成本;同时在一定程度上减小密钥分发系统的体积和重量,简化了连续变量量子密钥分发系统的结构,有效提升了系统的适用性。

    一种基于微纳光纤的扭曲传感器及制备方法和测量方法

    公开(公告)号:CN111272105A

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN202010085918.6

    申请日:2020-02-10

    申请人: 山西大学

    发明人: 张强 李永民

    IPC分类号: G01B11/26

    摘要: 本发明属于光纤光学技术领域,具体涉及一种基于微纳光纤的扭曲传感器及制备方法和测量方法。本发明基于微纳光纤的扭曲传感器由两段单模光纤和一段微纳光纤构成。本发明先通过光纤拉锥机或者化学腐蚀工艺制备微纳光纤,然后去除单模光纤涂覆层,利用光纤切割刀切割出平坦端面并焊接制备得到。本发明的测量方法是光源发出的光通过一侧的单模光纤进入基于微纳光纤的扭曲传感器,经过微纳光纤后从另外一侧的单模光纤出射到光电探测器转化为相应的电流信号,再对电信号进行傅里叶分析来获得微纳光纤的机械本征频率的变化情况进而来获得扭曲信息。本发明可以有效地降低光纤扭曲传感系统的成本和复杂度,具有巨大的实用价值。

    高速脉冲时域平衡零拍探测装置

    公开(公告)号:CN110702238A

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201910926387.6

    申请日:2019-09-27

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G01J11/00

    摘要: 本发明提供了一种可探测高重复速率纳秒脉冲光场的时域平衡零拍探测装置,包括光电二极管,可调电容,低频高通滤波器,电荷积分放大器,RLC高通滤波器,放大器,整形电路,可应用于量子光学和量子信息处理等领域。本发明通过在光电二极管两端并联可调电容,当光电二极管偏置电压不能完全补偿脉冲光相位差情况下,有效补偿残余的相位差。在电荷积分放大器反馈回路采用特殊电路板设计,有效抑制了电路焊盘所产生的寄生电容,提高了探测器的信噪比。

    信号调制连续变量纠缠源的制备装置

    公开(公告)号:CN107219705B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201710602457.3

    申请日:2017-07-21

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G02F1/39

    摘要: 本发明提供一种信号调制连续变量纠缠源的制备装置,属于量子光学领域,以解决目前制备装置会造成纠缠度下降及结构复杂、成本高的问题。单频激光器双向抽运非简并光学参量振荡器产生信号光和闲置光,经本地振荡光与注入信号光分离系统分离为本地振荡光和注入信号光;部分信号光即注入信号光经光纤耦合器耦合后,经电光振幅调制器和电光相位调制器调制得到首次调制后的注入信号光,被反射器反射,反射的注入信号光被电光相位调制器和电光振幅调制器二次调制后,反向注入非简并光学参量振荡器进行参量放大后产生空间重合的信号调制的两组份连续变量纠缠光场,该纠缠光场被第一分光器空间分离为两束;调制所需的移频调制信号由移频信号产生系统产生。

    连续变量量子密钥分发系统脉冲光高速偏振锁定方法

    公开(公告)号:CN109361515A

    公开(公告)日:2019-02-19

    申请号:CN201811406184.6

    申请日:2018-11-23

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H04L9/08 H04J14/06 H04J14/08

    摘要: 本发明公开了一种连续变量量子密钥分发系统脉冲光高速偏振锁定方法,利用基于电荷放大器的积分型光信号探测器,将单个脉冲光的能量实时转换为输出电脉冲的峰值电压,实现单个光脉冲信号能量的实时测量,无需进行高速采集和后续积分,有效节省了系统采集资源;同时利用FPGA硬件数据处理速度快、实时性好的特点,快速运行条件模拟退火算法搜索目标偏振态,实现脉冲光情况下高速偏振锁定;同时实时监测本地光场功率的变化,增强了系统对本振光抖动攻击的防御能力。通过本发明,能够有效解决由于外场复杂环境导致的光场偏振态快速漂移的问题。

    一种高机械品质因子的薄膜谐振子实现装置

    公开(公告)号:CN106301281B

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201610741294.2

    申请日:2016-08-26

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H03H9/25 H03H9/02

    摘要: 本发明提供了一种高机械品质因子薄膜谐振子的实现装置,包括金属固定框架(1)、光纤微梁(2)和薄膜芯片(3),所述的金属固定框架(1)为方形板状中空结构,其上下边框的前表面刻有两条垂直于边框的平行窄槽(6),用于固定光纤微梁(2);所述的光纤微梁(2)是两根被施加张力后固定在金属固定框架(1)的微光纤,并被薄膜芯片(3)分隔形成的四个等长的光纤微梁。本发明基于远离谐振频率的光纤微梁(2)谐振子可以用作声波滤波器的原理,有效抑制了薄膜芯片(3)的声子隧穿损耗,提高了薄膜谐振子的机械品质因子,结构简单,成本低,在室温真空以及低温真空环境中均可以保持良好的机械性能,可以应用于量子光力学等领域。