量子电子学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5): 686-693.doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2025.05.010

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量子光源的相位随机化检测装置

郝鹏磊 1,2, 韩正甫 1,2*   

  1. 1 中国科学技术大学, 中国科学院量子信息重点实验室, 安徽 合肥 230026; 2 合肥国家实验室, 安徽 合肥 230088
  • 收稿日期:2024-07-12 修回日期:2024-10-22 出版日期:2025-09-28 发布日期:2025-09-28
  • 通讯作者: E-mail: zfhan@ustc.edu.cn E-mail:E-mail: zfhan@ustc.edu.cn
  • 作者简介:郝鹏磊 ( 1985 - ), 安徽淮南人, 博士生, 主要从事高速量子密钥分发方面的研究。E-mail: haopl@mail.ustc.edu.cn
  • 基金资助:
    科技创新2030 -"量子通信与量子计算机"重大项目 (2021ZD0300701)

Phase randomization detection device for photon source

HAO Penglei 1,2 , HAN Zhengfu 1,2*   

  1. 1 CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Hefei National Laboratory, Hefei 230088, China
  • Received:2024-07-12 Revised:2024-10-22 Published:2025-09-28 Online:2025-09-28

摘要: 量子密钥分发(QKD)是抗量子计算攻击、保障信息安全的重要技术手段, 但实际非理想的器件使得QKD系 统的安全性存在隐患。针对实际QKD系统中量子光源光脉冲相位随机化存在的安全性问题, 本文提出了采用不等 臂法拉第-萨尼亚克-迈克尔逊干涉仪实现光脉冲相位随机化检测的方法, 并测试了两款高速激光器模块的光脉冲相 位关联度, 基于实测关联度数据, 修正了最终的安全密钥率, 有效提升了当光源脉冲存在相位关联时的量子密钥分发 实际安全性。

关键词: 量子信息, 量子密钥分发, 相位随机化检测, 不等臂法拉第-萨尼亚克-迈克尔逊干涉仪, 量子光源, 安全性

Abstract: Quantum key distribution (QKD) is an important technology to ensure information security and resist quantum computing attacks. However, the imperfections of realistic devices pose security risks to QKD system. Aiming at the security issues of phase randomization of photon source in actual QKD system, this paper proposes a phase randomization detection method based on asymmetric FaradaySagnac-Michelson interferometer (AFSMI). The phase correlation factor is tested for two high-speed laser modules, and final security key rate is corrected according to phase correlation factor, effectively improving practical security of QKD when there is phase correlation of photon source.

Key words: quantum information, quantum key distribution, phase randomization detection, asymmetric Faraday-Sagnac-Michelson interferometer, quantum light source, security

中图分类号: