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公开(公告)号：CN118567607A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410739094.8
申请日：2024-06-07
摘要： 本发明公开了一种基于混合集成光芯片的低功耗量子随机数发生器，属于量子随机数技术领域。量子随机数发生器主要由混合集成光芯片和FPGA(现场可编程门阵列)组成；混合集成光芯片将激光器芯片、硅基光电子芯片、TIA(跨阻放大电路)进行混合集成封装，有效减小了量子随机数发生器的体积和功耗。在毫安级的可调节恒流源电路驱动下，激光器芯片产生毫瓦级的激光，经TIA后，可输出高信噪比的真空散粒噪声信号；混合集成光芯片构成了量子随机数发生器的熵源，之后通过FPGA将熵源输出的噪声信号实时转化成数十吉比特每秒的量子随机数，并通过USB接口完成量子随机数的输出。本发明具有低噪声、高增益、高信噪比、高共模抑制比、低功耗的优点。
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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
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。
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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
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。
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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。
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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。
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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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN103078241A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201310014845.1
申请日：2013-01-16
申请人： 山西大学
摘要： 一种全光纤激光噪声过滤装置，包括光纤环行器（1）、第一光纤耦合器（2）、光纤延迟线（3）、光纤相位调节器（4）、第二光纤耦合器（5）、光纤反射镜（6）、光电探测器（7）和伺服系统（8）；激光从光纤环行器（1）的输入端口（A）进入，出射后经过第一光纤耦合器（2）分为两束，一束经过光纤延迟线（3），另一束经过光纤相位调节器（4），而后均进入第二光纤耦合器（5）并发生干涉，出射的相长干涉光束被光纤反射镜（6）反射回原光路，最后从光纤环行器（1）的输出端口（B）出射；该装置可以高效过滤较高功率激光光场的额外起伏噪声，特别是低频段的噪声，且装置结构紧凑，稳定性好。
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公开(公告)号：CN114337847B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202111670733.2
申请日：2021-12-31
申请人： 山西大学
IPC分类号： H04B10/70 , H04B10/50 , H04B10/508 , H04B10/556 , H04B10/61 , H04L9/08
摘要： 本发明属于量子通信技术领域，具体涉及连续变量测量设备无关量子密钥分发系统及相位补偿方法。为消除针对实际连续变量量子密钥分发系统中测量端的所有侧信道攻击，该系统包括两个发送端Alice和Bob，以及一个接收端Charlie。发送端主要包括激光模块、光学相位锁定模块、斩脉冲模块、信号光调制模块、时分复用和偏振复用模块。接收端主要包括偏振解复用模块、时钟恢复模块、光延时模块、90度光混频器模块和连续变量贝尔态测量模块。所提出的相位补偿方法包括光学相位锁定、慢漂相位估计、实时相位反馈和正交分量重映射四个部分，能够实现远距离独立量子态的连续变量贝尔态测量。
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公开(公告)号：CN115219022A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210725835.8
申请日：2022-06-23
申请人： 山西大学
摘要： 本发明属于连续变量量子密钥分发领域，具体涉及一种时域平衡零拍探测器散粒噪声极限的校准方法。为确保散粒噪声基准测量的精确性，本发明校准方法具体包括：(1)时域平衡零拍探测器线性特性的校准，包括：电荷线性放大性能的测试、积分型光电探测器线性放大性能的测试、探测器输出散粒噪声的方差与本振光有效功率之间线性特性的测试；(2)时域平衡零拍探测器输出功率谱的测试，包括：探测器输出的峰值散粒噪声谱线测试、探测器对输入连续光信号的频域响应谱线测试(3)探测器输出散粒噪声的方差与期望值进行对比，散粒噪声的实测方差值与理论预测的期望方差值应保持一致。
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