相位编码量子密钥分发系统的电子学设计

作者：杨阳; 王永纲; 陈巍; 王双; 张丽君; 黄大骏; 章涛; 韩正甫

来源：电子学报, 2011, (11): 2604-2609.

• 量子密钥分发
• 相位编码
• 法拉第迈克尔逊干涉仪
• 现场可编程门阵列 QKD
• phase coding
• Faraday-Michelson interferometer
• FPGA

相位编码是目前基于光纤传输的量子密钥分发(QKD)系统采用最多的方式,对控制电子学的设计提出了诸多挑战.本文在介绍相位编码QKD系统控制电子学整体设计基础上,重点分析相位编码QKD系统在同步机制、自动相位扫描补偿等方面的特殊要求和设计实现.本文设计的控制电子学和必要光学器件组成的QKD系统可以作为量子密钥分发网络中独立节点,已成功地运行于安徽省芜湖市电信商用通信光纤网络之上,实现了多个通信节点之间使用量子密码的加密通信.整个QKD系统在20MHz的光脉冲重复速率上实现了BB84相位编码协议,达到了在20km传输距离上2.95%的量子比特误码率(QBER)以及4.91kbps的安全密钥生成率.

• 单位
  中国科学院; 中国科学技术大学