CN106130943A - 一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统 - Google Patents

一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统，所述系统包括采用同源时钟的发送端和接收端，将发送端时钟分出一路通过经典信道传输给接收端，并作为接收端的系统时钟源；接收端采用和发送端调制信息相同的时钟频率对接收信号进行采样，并将采样数据送至数据处理及控制模块进行处理，根据采样数据所提供的信息确定采样时钟上升沿和信号峰值位置点之间的相位差，通过反馈调整延时模块的延时值，使得采样时钟的上升沿和峰值位置点严格对齐，以实现精确的峰值采样。本发明具有超高的采样精度，更加有利于接收端准确获得发送端的调制信息，进而提高系统的性能；另外本发明易于实现，且能有效降低连续变量量子密钥分发系统的实现成本。

Description

一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机信息技术领域，具体地，涉及一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统。
背景技术
在计算机信息技术迅速发展的背景下，信息技术对信息安全性的要求日益增加。近年来，由于量子密钥分发技术能够在物理上保证通信的无条件安全性，而引起了人们的广泛关注。
量子密钥分发技术整体上可以分为两大类：离散变量量子密钥分发和连续变量量子密钥分发。和离散变量量子密钥分发技术相比，连续变量量子密钥分发技术具有更高的通信速率和效率，因此，吸引了世界上许多研究机构对其理论和应用技术进行了深入研究。同时也正是如此，使得连续变量量子保密通信技术成为整个保密通信技术的一个重要分支。对于进行长距离通信的合法通信双方来说，如何保证收发数据的一致性一直是很重要的问题。而在连续变量量子密钥分发中，由于其物理实现上的特殊性，这一问题又主要体现在，接收端如何实现对检测器输出的窄脉冲信号的准确采集，更进一步的说，是如何采集到经过调制后的周期窄脉冲信号的每一个峰值。而能否准确采集到峰值，会直接影响到系统最终的密钥率，即峰值采集的越准确，引入的过噪声越小，系统的实际安全密钥率越接近理论值。因此，数据采集在整个量子密钥分发系统中显得尤为重要。
目前，在连续变量量子密钥分发系统中，比较常见的数据采集方案是一种称为“过采样”的技术，即以一种远高于调制频率的采样率对接收端检测器输出的数据信号进行采样。进一步地说，即在每一个脉冲周期内都采集大量的数据点，然后通过一定的峰值查找算法，从大量的采样数据中筛选出峰值点数据，进而实现收发双方数据上的一致性。但是，这种方案严重受限于ADC的有限采样带宽，在系统工作频率相对较低的情况下可行；然而随着连续变量量子密钥分发系统的工作频率的提高，信号脉冲宽度的降低，这种方案采集到的峰值点数据的精度将大大降低，甚至无法采集到峰值点，从而导致安全密钥率的降低，影响系统性能。
经检索，公开号为CN103905185A中国发明专利申请，该申请公开了一种适用于连续变量量子密钥分发的脉冲发生器，该脉冲发生器可以很好的集成在连续变量量子密钥分发系统中，具有脉宽可精确调节、延时精度高、控制时间短、驱动能力强、体积小、成本低等优点，但仍旧无法解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法及系统，以提高采集数据的准确度，并降低系统实现成本。
根据本发明的第一方面，提供一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法，所述方法是将发送端时钟分出一路通过经典信道传输给接收端，并作为接收端的系统时钟源；接收端采用和发送端调制信息相同的时钟频率对接收信号进行采样，并将采样数据送至数据处理及控制模块进行处理，根据采样数据所提供的信息确定采样时钟上升沿和信号峰值位置点之间的相位差，通过反馈调整延时模块的延时值，使得采样时钟的上升沿和峰值位置点严格对齐，以实现精确的峰值采样。
具体的，所述数据采集方法包括如下步骤：
S1：时钟信号的传递
连续变量量子密钥分发系统的发送端从时钟源分出一路时钟信号，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统时钟源，以此达到发送端和接收端时钟同源的目的；
S2：采样时钟的产生
接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟，然后将生成的采样时钟信号经过延时模块输出到ADC模块；
S3：采样
将S2得到的时钟信号作为ADC模块的采样时钟并驱动ADC模块对检测系统输出的周期脉冲信号进行采样。
S4：获取采样数据的统计功率
在一定时延条件下，计算在一段统计时间内ADC模块采样数据的功率值；
S5：判决和反馈
判决在不同时延条件下，所采样数据的统计功率值的大小，统计功率值最大所对应的时延即为接收端采样时钟所应调整到的时延值，得到判决结果后，再将相应的延时控制信号反馈给延时模块；
S6：时延调整
延时模块在反馈信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置。
根据本发明的另一个方面，提供一种基于连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，所述系统包括发送端和接收端，其中：
时钟源，位于发送端，发送端将时钟信号分出一路，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统时钟源；
时钟发生模块，位于接收端，接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟；
延时模块，位于接收端，将时钟发生模块生成的采样时钟信号延时调整后输出到ADC模块；另外，延时模块在数据处理及控制模块的延时控制信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置；
ADC模块，位于接收端，对检测器输出的模拟脉冲信号进行采样，以获取调制在脉冲峰值上的信息；
数据处理及控制模块，位于接收端，计算不同时延条件下，在相同的一段统计时间内相应的采样数据功率值，并比较这些不同时延条件下得到的采样数据统计功率值的大小，当统计功率值最大时，所对应的时延即为采样时钟所应调整到的最佳时延值，以此产生相应时延反馈控制信号。
进一步的，所述数据处理及控制模块，对ADC模块采样数据进行处理，并根据处理结果确定准确的脉冲峰值采样位置，确保最终采集数据的准确性。
进一步的，所述数据处理及控制模块，采用动态延时调整，根据数据处理结果的不同，反馈不同的控制信息给延时模块，进而相应地改变采样时钟的延时量；通过反复的延时调整，最终完成采样时钟上升沿和信号峰值位置点的严格对齐，实现数据的精确采集。
进一步的，所述数据处理及控制模块，采用统计功率判别的数据处理算法，通过计算不同时延条件下采样数据的统计功率值，得出相应的控制信息，并反馈给延时模块，用于精确的时钟延时调整。
进一步的，所述发送端和接收端时钟同源，且发送端用于调制信息的时钟和接收端用于采集数据的时钟频率是相同的。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.采样数据的准确度更高。传统的数据采集是基于ADC芯片过采样实现的，当对一个频率较高，占空比较低的调制脉冲进行峰值采样时，要想准确采到脉冲的峰值，则需要在一个时钟周期内，采集到一个完整的脉冲周期内的大量数据点，然后再从这些点中筛选出峰值点。但是，由于脉冲的宽度较窄，即使在一个脉冲周期内对多个位置点进行采样，也很难保证准确的采到了脉冲的峰值，而且具体的精度是由ADC的采样带宽决定的。然而由于技术的限制，目前的商用ADC芯片的采样带宽是较为有限的，约在GHz量级。也正是由于这个原因，过采样的数据采集方案的精度误差会限制在ns量级。然而，采用本发明的数据采集技术，峰值数据的精度误差是和延时模块的调整精度成正比的，而目前的商用可编程延时线等延时器件的步进精度已经达到了ps级别，所以，本发明的数据采集精度可达ps量级，高出现有技术一个数量级。
2、系统实现的成本较低。本发明和现有技术相比，在物理器件上只多出一个延时模块(如可编程延时线)。但是相应的，本发明极大地降低了所需ADC芯片的采样带宽，从而在实现上可以选择成本较低的、采样带宽相对较低的ADC器件。而可编程延时器件的成本远低于高性能ADC器件的成本。因此，本发明的系统实现成本较现有技术实现方式有明显优势。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例的流程图；
图2为本发明一实施例的采样及时延调整示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种连续变量量子密钥分发系统的数据采集方法，包括如下步骤：
S1：时钟信号的传递
连续变量量子密钥分发系统的发送端从时钟源分出一路时钟信号，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统(采样)时钟源，以此达到发送端和接收端时钟同源的目的；
S2：采样时钟的产生
接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟，然后将生成的采样时钟信号经过延时模块输出到ADC模块；
S3：采样
将S2得到的时钟信号作为ADC模块的采样时钟并驱动ADC模块对检测系统输出的周期脉冲信号进行采样。
S4：获取采样数据的统计功率
在一定时延条件下，计算在一段统计时间内ADC模块采样数据的统计功率值；这一过程是在图1中数据处理及控制模块完成；
S5：判决和反馈
判决在不同时延条件下，所采样数据的统计功率值的大小，统计功率值最大所对应的时延即为接收端采样时钟所应调整到的时延值，得到判决结果后，再将相应的延时控制信号反馈给延时模块；这一过程是在图1中数据处理及控制模块完成；
S6：时延调整
延时模块在反馈信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置。
本发明中，采用基于采样数据统计功率比较，判决并反馈的时延调整方案。由于不同时延条件下，采样数据的统计功率不同，因此，通过比较不同时延条件下采样所得数据的统计功率值，即可判决出采到脉冲峰值点时所对应的时钟延时量。然后，调整采样时钟至此时延量下，即可实现采样脉冲的上升沿和脉冲信号峰值点的对齐。完成相对相位对齐之后，ADC所采集到的数据即为准确的峰值数据，可传输到系统后面的模块做下一步的处理。
本发明中，所述S5中：采用动态延时调整方案，根据不同情况下判决结果的不同，反馈不同的控制信息给延时模块，进而相应地改变采样时钟的延时量；通过反复的延时调整，最终实现采样时钟上升沿和信号峰值位置点的严格对齐，完成最佳采样位置的校准。而且，当最佳采样位置出现较大失准(偏移)时，采样数据的统计功率会相应的下降。此时，可以反馈给整个系统，使系统重新执行最佳采样位置的校准过程。换句话说，所述动态延时调整方案，包含了两层含义：其一，在最佳采样位置点的校准过程中，时延是一点一点调整的。其二，当最佳采样位置确定后，系统正常过程中，由于其他的一些因素，导致采样位置失准，这时采样数据的统计功率相对于最佳位置时的采样数据统计功率较小，此时，系统数据处理及控制模块会发现，然后可以通知整个系统，使系统重新进行最佳采样位置的标定。
根据上述方法，如图1所示，在另一实施例中，提供一种相应的连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端采用同源时钟；其中：
时钟源，位于发送端，发送端将时钟信号分出一路，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统时钟源；
时钟发生模块，位于接收端，接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟；
延时模块，位于接收端，将时钟发生模块生成的采样时钟信号延时调整后输出到ADC模块；另外，延时模块在数据处理及控制模块的延时控制信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置；
ADC模块，位于接收端，对检测器输出的模拟脉冲信号进行采样，以获取调制在脉冲(峰值)上的信息；
数据处理及控制模块，位于接收端，在一定时延条件下，计算在一段统计时间内ADC模块采样数据的统计功率值，并判决在不同时延条件下所采样数据的统计功率值的大小，统计功率值最大所对应的时延即为接收端采样时钟所应调整到的时延值，得到判决结果后，再将延时控制信号反馈给延时模块。
本发明所述系统中，引入了高精度的时钟延时调整反馈控制回路(由图1中延时模块、ADC模块、数据处理及控制模块构成)。
图1中的，位于发送端的光路及调制系统，是对连续变量量子密钥分发系统中发送端物理实现系统的概括与抽象，完成对光信号的操作与处理。具体来说，主要实现脉冲光信号源的产生、信号光(图1中S)和本振(图1中LO)的产生、信号光的调制(包括幅度和相位的调制，以实现信息的加载)、信号光与本振的(时分和偏振)复用传输等过程。该部分实现的技术可以采用现有连续变量量子密钥分发系统的技术实现。
位于接收端的光路及检测系统，是对连续变量量子密钥分发系统中接收端物理实现系统的概括与抽象，完成对光信号的操作与处理。具体来说，主要实现信号光和本振的(解复用)接收、测量基的选择、相干检测(主要通过homodyne或heterodyne检测器实现)等过程。该部分实现的技术可以采用现有连续变量量子密钥分发系统的技术实现。
如图2所示，模拟脉冲信号是从光路及检测系统的检测器输出的待采样信号，竖直的箭头表示采样时钟在每个周期内的上升沿。系统刚开始工作时，脉冲信号和采样时钟的上升沿之间的相对位置是未知的(如图中所示是未对齐的)。此时，系统会执行采样、计算统计功率、反馈调整采样时钟的时延，使采样时钟上升沿左移。重复执行上述过程使得采样时钟上升沿移动一个时钟周期的时长，最终可以通过比较不同时延下采样数据统计功率值的大小，确定采样时钟的最佳时延及每个脉冲周期内的最佳采样位置。
以下基于上述的系统和方法，提供具体应用实例：
对发送端调制脉冲进行建模：
假设调制脉冲的重复频率为fr＝100MHz，占空比为10％。此时，每个脉冲的周期为10ns，调制信号的脉冲宽度为1ns。因此，发送端的时钟源传输到接收端的时钟信号的频率也为100MHz(低于此频率也是可以的，可以通过锁相倍频产生100MHz的时钟，关键在于要保证发送端的时钟和接收端的时钟是同源的)。假设延时模块的可调延时步进精度为5ps，最大可调延时时间大于10ns，即最大可调延时时间大于一个脉冲周期持续时间。此时，即使ADC模块的采样频率为100MHz，但是通过引入延时调整结构，则ADC模块可以等效地采集到一个脉冲周期内2000个不同位置点的数据。
进一步假设系统刚开始工作时，一个时钟周期内，脉冲的峰值和采样时钟的上升沿之间的初始相位差为tinit。采样时钟的可变延时为0ps，此时ADC在一个时钟周期内的采样位置点标记为1。以后时延每增加5ps，标记位置点也相应地加1，以此可以完成一个时钟周期1,2,3，……，2000不同采样位置点的标记，并获取在此标记(时延)条件下，相应采样数据的统计功率(或方差)P1,P2,P3,…,P2000。在一定统计时间内采样数据的统计功率值可以通过下式计算得出：
P i = Σ j = 1 M A i ( j ) 2 i = 1 , 2 , 3 , ... , 2000
其中：M为在统计时长Ts内的样本总数，Ai(j)为位置点i第j次采到的数据的幅度值。
当采样时钟的上升沿和数据路脉冲信号的峰值点位置未对齐时，所得采样数据的统计功率值较小；而当采样时钟的上升沿和数据路脉冲信号的峰值点位置对齐时，所得采集数据的统计功率值在所有位置点中最大；据此，通过比较2000个不同时延条件下的采样数据的统计功率大小，即可得到当接收端的时钟延时为某个5n0ps时，采样数据的统计功率值最大，采样时钟的上升沿和脉冲峰值位置完成了对齐(最终相位差tfinal＝|tinit-5n0|≈0)，此时，ADC模块采集到的数据是精确的脉冲峰值。
本发明具有超高的采样精度，更加有利于接收端准确获得发送端的调制信息，进而提高系统的性能；另外本发明易于实现，且能有效降低连续变量量子密钥分发系统的实现成本。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种连续变量量子密钥分发系统数据采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：时钟信号的传递
连续变量量子密钥分发系统的发送端将时钟信号分出一路，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统时钟源，实现发送端和接收端时钟同源；
S2：采样时钟的产生
接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟，然后将生成的采样时钟信号经过延时模块输出到ADC模块；
S3：采样
将S2得到的时钟信号作为ADC模块的采样时钟并驱动ADC模块对检测系统输出的周期脉冲信号进行采样；
S4：获取采样数据的统计功率
在一定时延条件下，计算在一段统计时间内ADC模块采样数据的功率值；
S5：判决和反馈
判决在不同时延条件下，所采样数据的统计功率值的大小，统计功率值最大所对应的时延即为接收端采样时钟所应调整到的时延值，得到判决结果后，再将相应的延时控制信号反馈给延时模块；
S6：时延调整
延时模块在反馈信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置。
2.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发系统数据采集方法，其特征在于，对不同时延条件下ADC模块采样数据的功率进行统计分析，并根据判决结果确定最佳的脉冲峰值采样位置，确保最终采集数据的准确性；所述不同时延条件是指按一定步长进行逐步时延调整，最大时延达到一个时钟周期。
3.根据权利要求2所述的连续变量量子密钥分发系统数据采集方法，其特征在于，所述S5中：采用动态延时调整方案，根据不同情况下判决结果的不同，反馈不同的控制信息给延时模块，进而改变采样时钟的延时量；通过反复的延时调整，最终实现采样时钟上升沿和信号峰值位置点的严格对齐，完成最佳采样位置的校准，而且，当最佳采样位置出现偏移时，采样数据的统计功率会相应的下降，此时可以反馈给整个系统，使系统重新执行最佳采样位置的校准过程。
4.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发系统数据采集方法，其特征在于，所述发送端和接收端时钟同源，且发送端用于调制信息的时钟和接收端用于采集数据的时钟频率是相同的。
5.一种基于连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，其特征在于：所述系统包括采用同源时钟的发送端和接收端，其中：
时钟源，位于发送端，发送端将时钟信号分出一路，经电光转换将电信号转化成光信号，并通过经典信道传输给接收端，接收端将接收到的时钟信号恢复出来并作为其系统时钟源；
时钟发生模块，位于接收端，接收端将接收到的时钟信号输入到时钟发生模块以生成需要的采样时钟；
延时模块，位于接收端，将时钟发生模块生成的采样时钟信号延时调整后输出到ADC模块；另外，延时模块在数据处理及控制模块的延时控制信号的控制下，自动调整采样时钟的时序，从而改变采样位置；
ADC模块，位于接收端，对检测系统输出的模拟脉冲信号进行采样，以获取调制在脉冲峰值上的信息；
数据处理及控制模块，位于接收端，计算不同时延条件下，在相同的一段统计时间内相应的采样数据功率值，并比较这些不同时延条件下得到的采样数据统计功率值的大小，当统计功率值最大时，所对应的时延即为采样时钟所应调整到的最佳时延值，以此产生相应时延反馈控制信号。
6.根据权利要求5所述的基于连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，其特征在于，所述数据处理及控制模块，对ADC模块采样数据进行处理，并根据处理结果确定准确的脉冲峰值采样位置，确保最终采集数据的准确性。
7.根据权利要求5所述的基于连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，其特征在于，所述数据处理及控制模块，采用动态延时调整，根据数据处理结果的不同，反馈不同的控制信息给延时模块，进而相应地改变采样时钟的延时量；通过反复的延时调整，最终完成采样时钟上升沿和信号峰值位置点的严格对齐，实现数据的精确采集。
8.根据权利要求5所述的基于连续变量量子密钥分发系统的数据采集系统，其特征在于，所述发送端和接收端时钟同源，且发送端用于调制信息的时钟和接收端用于采集数据的时钟频率是相同的。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106850196A (zh) * 2016-12-05 2017-06-13 上海交通大学 改进的可抵御实际攻击的连续变量量子密钥分发方法
CN107612688A (zh) * 2017-09-30 2018-01-19 上海交通大学 基于机器学习的cvqkd实时性能优化方法及系统
CN108337086A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 北京邮电大学 一种适用于量子密钥分法系统中的相位同步采样方法
CN109818740A (zh) * 2019-01-24 2019-05-28 北京邮电大学 一种使用波分复用器的上行连续变量量子密钥分发接入网方法
CN110943786A (zh) * 2019-12-18 2020-03-31 国网山西省电力公司信息通信分公司 适用于量子隐形传输系统的信号恢复装置及方法
CN113556184A (zh) * 2021-07-21 2021-10-26 上海循态信息科技有限公司 自由空间变量量子密钥分发系统的数据采集方法及系统
CN113934358A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 浪潮集团有限公司 一种基于pfga保证采集数据稳定性的方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130051504A1 (en) * 2011-08-29 2013-02-28 Mediatek Inc. Compensating devices and methods for detecting and compensating for sampling clock offset
CN103368720A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 中兴通讯股份有限公司 时钟采样自适应调整的方法和系统
CN103560805A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 绵阳市维博电子有限责任公司 一种多路信号同步处理系统及方法
CN104155849A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 上海微电子装备有限公司 一种用于光刻设备的硅片对准光源系统
CN104410598A (zh) * 2014-11-25 2015-03-11 上海交通大学 基于cvqkd系统的fpga数据同步采集方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130051504A1 (en) * 2011-08-29 2013-02-28 Mediatek Inc. Compensating devices and methods for detecting and compensating for sampling clock offset
CN103368720A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 中兴通讯股份有限公司 时钟采样自适应调整的方法和系统
CN104155849A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 上海微电子装备有限公司 一种用于光刻设备的硅片对准光源系统
CN103560805A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 绵阳市维博电子有限责任公司 一种多路信号同步处理系统及方法
CN104410598A (zh) * 2014-11-25 2015-03-11 上海交通大学 基于cvqkd系统的fpga数据同步采集方法及系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106850196A (zh) * 2016-12-05 2017-06-13 上海交通大学 改进的可抵御实际攻击的连续变量量子密钥分发方法
CN106850196B (zh) * 2016-12-05 2020-05-08 上海交通大学 改进的可抵御实际攻击的连续变量量子密钥分发方法
CN107612688A (zh) * 2017-09-30 2018-01-19 上海交通大学 基于机器学习的cvqkd实时性能优化方法及系统
CN108337086A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 北京邮电大学 一种适用于量子密钥分法系统中的相位同步采样方法
CN109818740A (zh) * 2019-01-24 2019-05-28 北京邮电大学 一种使用波分复用器的上行连续变量量子密钥分发接入网方法
CN110943786A (zh) * 2019-12-18 2020-03-31 国网山西省电力公司信息通信分公司 适用于量子隐形传输系统的信号恢复装置及方法
CN110943786B (zh) * 2019-12-18 2022-09-09 国网山西省电力公司信息通信分公司 适用于量子隐形传输系统的信号恢复装置及方法
CN113556184A (zh) * 2021-07-21 2021-10-26 上海循态信息科技有限公司 自由空间变量量子密钥分发系统的数据采集方法及系统
CN113934358A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 浪潮集团有限公司 一种基于pfga保证采集数据稳定性的方法及系统

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