CN115913389A - 量子网络路由方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种量子网络路由方法、装置及系统。该方法包括：响应于检测到的信号发送命令，生成所述信号发送命令对应的连续光信号；对应网络用户预制标识的可检测信号的维度信息对所述连续光信号进行调制，得到调制后光信号，所述调制后光信号中的正则分量满足设定分布且所述信号维度信息对应接收端设备的预制标识；向接收端设备输出所述调制后光信号。本公开实施例的技术方案实现了波段资源有限的情况下拓宽量子网络信息传输过程中的检测维度，增加了可同时互联的用户数，提高量子网络的承载能力。

Description

量子网络路由方法、装置及系统

技术领域

本公开涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种量子网络路由方法、装置及系统。

背景技术

基于科学技术发展，量子通信技术得到越来越多应用，基于中继的量子路由器在量子密钥分发网络应用中得到越来越多关注。

量子路由器在实现量子通信中，若需要保证全时刻的通信正常，其所依托的光纤通信网络加载了大量业务，需要的波段多，导致波段资源紧张。

发明内容

本公开提供了一种量子网络路由方法、装置及系统，拓宽波段资源有限情况下的量子网络信息传输过程中的检测维度，增加了可同时互联的用户数，提高量子网络的承载能力。

第一方面，本公开提供了一种量子网络路由方法，量子网络路由方法应用于发射端设备，量子网络路由方法包括：

响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号；

基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号，维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，维度标识包括正则分量维度，调制后光信号中的正则分量满足设定分布；

向接收端设备输出调制后光信号。

可选地，基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号，包括：基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的位置分量进行调制，得到位置分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括位置分量；和/或，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的动量分量进行调制，得到动量分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括动量分量。

可选地，基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号，包括以下至少一项：基于路径方向维度的维度标识，对连续光信号的路径方向进行选择，确定使用发射端设备的通信一方对应的另一方对应的接收端设备；基于正则分量维度的维度标识，对连续光信号的正则分量进行高斯分布调制，得到具有满足高斯分布的正则分量的调制后光信号；基于偏振维度的维度标识，对连续光信号进行偏振分束调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

可选地，当连续光信号具有至少两个波段时，向接收端设备输出调制后光信号之前，还包括：对调制后光信号进行分波处理，得到分波处理后的调制后光信号。

第二方面，本公开提供了一种量子网络路由方法，量子网络路由方法应用于接收端设备，量子网络路由方法包括：

接收来自发射端设备的调制后光信号，调制后光信号中的正则分量满足设定分布且信号维度信息对应接收端设备的预制标识；

基于设定的维度标识，对调制后光信号进行相干检测，相干监测包括正则分量的检测；

对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到调制后光信号对应的电信号。

可选地，基于设定的维度标识，对调制后光信号进行相干检测，包括：基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的位置分量的光信号，并检测位置分量所携带的信息，正则分量包含位置分量；和/或，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的动量分量的光信号，并检测动量分量所携带的信息，正则分量包含动量分量。

可选地，对调制后光信号进行相干检测之前，还包括：基于偏振维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定偏振维度的光信号；基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的具有设定正则分量的光信号；基于传递方向维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定传递方向的光信号。

第三方面，本公开提供了一种量子网络路由装置，量子网络路由装置应用于发射端设备，该量子网络路由装置包括：

生成模块，用于响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号；

处理模块，用于基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号，维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，维度标识包括正则分量维度，调制后光信号中的正则分量满足设定分布；并，向接收端设备输出调制后光信号。

可选地，处理模块具体用于，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的位置分量进行调制，得到位置分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括位置分量；和/或，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的动量分量进行调制，得到动量分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括动量分量。

可选地，处理模块具体用于，基于路径方向维度的维度标识，对连续光信号的路径方向进行选择，确定使用发射端设备的通信一方对应的另一方对应的接收端设备；基于正则分量维度的维度标识，对连续光信号的正则分量进行高斯分布调制，得到具有满足高斯分布的正则分量的调制后光信号；基于偏振维度的维度标识，对连续光信号进行偏振分束调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

可选地，处理模块具体用于，当连续光信号具有至少两个波段时，在向接收端设备输出调制后光信号之前，对调制后光信号进行分波处理，得到分波处理后的调制后光信号。

第四方面，本公开提供了一种量子网络路由装置，量子网络路由装置应用于发射端设备，该量子网络路由装置包括：

接收模块，用于接收来自发射端设备的调制后光信号，调制后光信号中的正则分量满足设定分布且信号维度信息对应接收端设备的预制标识；

检测模块，用于基于设定的维度标识，对调制后光信号进行相干检测，相干监测包括正则分量的检测；

处理模块，用于对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到调制后光信号对应的电信号。

可选地，检测模块具体用于，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的位置分量的光信号，并检测位置分量所携带的信息，正则分量包含位置分量；和/或，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的动量分量的光信号，并检测动量分量所携带的信息，正则分量包含动量分量。

可选地，检测模块具体用于，在对调制后光信号进行相干检测之前，基于偏振维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定偏振维度的光信号；基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的具有设定正则分量的光信号；基于传递方向维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定传递方向的光信号。

第五方面，本公开还提供了一种量子网络路由系统，该量子网络路由系统包括：

相互通信连接的发射端设备、中继段设备和接收端设备；

发射端设备，用于执行如本公开第一方面任一项对应的量子网络路由方法；

接收端设备，用于执行如本公开第二方面任一项对应的量子网络路由方法；

中继段设备包括与发射端设备连接的光环形器组，光环形器组包括相互串联后再通过光分束器并联的光环形器，光分束器的输入端与发射端设备连接，光环形器与光分束器连接端的另一端与接收端设备连接。

可选地，发射端设备具体包括：相干态激光发射模块、脉冲调制模块和高斯调制模块；相干态激光发射模块用于生成相干态激光；脉冲调制模块的输入端与相干态激光发射模块的输出端连接，或者，脉冲调制模块内置于相干态激光发射模块中，脉冲调制模块用于对相干态激光发射模块生成的相干态激光进行脉冲编码调制，得到连续光信号；高斯调制模块的输入端与脉冲调制模块的输出端连接，或者，高斯调制模块的输入端与内置有脉冲调制模块的相干态激光发射模块的输出端连接，高斯调制模块用于对连续光信号的正则分量维度进行调制，得到调制后的光信号。

可选地，高斯调制模块具体包括：相位调制单元与强度调制单元的组合，或同相正交调制单元；相位调制单元用于基于预设的维度标识，对连续光信号的正则分量维度的相位进行调制，并加载均匀分布随机数；强度调制单元用于基于维度标识，对连续光信号的正则分量维度的强度进行调制，并加载瑞利分布随机数；或者，同相正交调制单元用于基于维度标识，对连续光信号的正则分量加载高斯分布随机数。

可选地，发射端设备还包括：波分复用单元和偏振控制单元；波分复用单元的输入端与高斯调制模块的输出端连接，波分复用单元用于基于连续光信号所具有的波段数，对调制后光信号进行合波处理，得到多个波段的后合波光信号；或，在相干态激光发射模块处使用多波长相干态激光发射模块；偏振控制单元的输入端与高斯调制模块的输出端连接，偏振控制单元用于对调制后光信号的偏振维度进行调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

可选地，接收端设备包括：平衡分束器、相位调制单元、光电探测器和数据处理单元；平衡分束器的输入端与中继段设备的输出端连接；相位调制单元的输入端与本振光源连接，相位调制单元的输出端与平衡分束器的输入端连接，相位调制单元用于基于正则分量维度的维度标识，对调制后光信号的正则分量中的位置分量或动量分量进行选择；光电探测器有两个，光电探测器的输入端分别与平衡分束的两个输出端连接，光电探测器用于对通过相位调制单元的正则分量选择的调制后光信号进行光电转换处理，以得到调制后光信号对应的电信号；数据处理单元的输入端与光电探测器的输出端连接，数据处理单元用于对电信号进行处理，以得到用于输出的处理后电信号。

可选地，接收端设备还包括：偏振控制单元；偏振控制单元的输入端与相位调制单元的输出端连接，偏振控制单元的输出端与光电探测器的输入端连接，偏振控制单元用于对通过正则分量维度检测的调制后光信号进行偏振维度校准。

可选地，数据处理单元具体包括：数字减法电路和信号放大电路；数字减法电路的输入端与光电探测器的输出端连接，数字减法电路用于对电信号进行数据处理；信号放大电路的输入端与数字减法电路的输出端连接，信号放大电路用于对通过数据处理的电信号进行信号放大处理。

第六方面，本公开还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第一方面和/或第二方面任一项对应的量子网络路由方法。

本公开提供的量子网络路由方法、装置、设备、系统及存储介质，通过响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号；再对连续光信号进行调制，得到正则分量满足设定分布的调制后光信号，最后向接收端设备输出调制后光信号，使不同正则分量对应的连续光信号能够起到对应不同用户，由此增加了量子网络中光信号调制时所包含的维度，通过不同的维度对应不同的用户，从而保证光纤中同时传输光信号时，每个接收方有唯一的维度特征，因此，增加光信号调制时的维度，能够增加了量子网络中能够同时通信的用户数量，从而提高了量子网络的承载能力。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开实施例提供的量子网络路由方法的一种应用场景图；

图2为本公开一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图；

图3为本公开又一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图；

图4为本公开又一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图；

图5为本公开又一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图；

图6为本公开又一个实施例提供的量子网络路由装置的结构示意图；

图7为本公开又一个实施例提供的量子网络路由装置的结构示意图；

图8为本公开一个实施例提供的量子网络路由系统的结构示意图；

图9为图8实施例提供的量子网络路由系统中各设备连接关系示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例进行描述。

下面是本公开实施例中涉及的名词解释：

量子网络：依托于光纤通信网络并通过光量子相互传输信息的网络，每个量子网络中的用户至少包含有发射端和接收端中的一个，发射端与接收端间通过中继端相互转送，信息在量子网络中以连续光信号、离散光信号等形式存在，不同用户间的通信通过的量子密钥分发产生的密钥来保证信息的加密性和对应效果。

现有量子网络的路由方法为基于波分复用技术的路由方案，通过向不同用户设置不同的波长，使用户基于该波长发送信息，并将光纤中不同波长的信息通过合波处理，实现同时发送；由此能够保证量子网络所在光纤中能够同时进行多个用户的通信；但为了保证不同用户对应波长的唯一性，需要大量波段资源，且用户数量越多，波段资源需要越大；而这与光纤通信网络中波段资源紧张的实际情况相冲突。

为了解决上述问题，本公开实施例提供一种量子网络路由方法，通过对量子网络中传输的光信号进行调制，得到具有不同正则分量、偏振方向、路径信息等维度的光信号，通过不同维度信息来满足不同用户对应光信号的特征唯一性需求，从而显著减少对波段资源的需求，提高量子网络所能承载的用户数量。

下面对本公开实施例的应用场景进行解释：

图1为本公开实施例提供的量子网络路由方法的一种应用场景图。如图1所示，在进行量子网络通信的过程中，发射端设备100根据接收到的用户发出的信号发送命令中包含的信息，生成对应的光信号并进行调制后，发送到中继段设备110，然后通过中继段设备110传输到对应用户的接收端设备120，接收端设备通过检测光信号的调制方式确认信息发送方，并将光信号转化为对应的电信号，使接收端用户接收到信号发送命令中包含的信息，从而完成量子通信过程。

需说明的是，图1所示场景中发射端设备、中继段设备和接收端设备仅以一个为例进行示例说明，但本公开不以此为限制，也就是说，中继段设备的个数、中继段设备所连接的发射端设备和接收端设备的个数可以是任意的。

以下通过具体实施例详细说明本公开提供的量子网络路由方法。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本公开一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图。该量子网络路由方法应用于发射端设备。如图2所示，本实施例提供的量子网络路由方法包括以下步骤：

步骤S201、响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号。

具体的，信号发送命令用于表示用户需要通过量子网络进行通信且由该用户作为量子信号发送方时产生的命令。

信号发送命令包含该通信过程的用户对象，如用户A需要与用户B进行量子密钥分发，则根据维度信息预制标识确定用户A或用户B中一人为信号发送方，信号发送方接收到的信号发送命令为用户B或用户A。

进一步地，信号发送命令基于用户的量子密钥分发的信号制备动作或自动生成的通信请求而生成，如系统设定的定时发送的通信报文。

步骤S202、基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号。

其中，维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，维度标识包括正则分量维度，调制后光信号中的正则分量满足设定分布。

进一步地，中继段设备会根据维度标识将调制后光信号自动发送到对应的接收端设备，且这一过程通过中继段设备的光学器件自动实现，不受程序控制，有效保证的量子通信的安全性。因此，调制后光信号所包含的纬度信息直接决定了其对应的接收端设备。

由于同一光纤中通常同时有多个用户在相互通信，为了确认接收端设备所接收到的光信号的接受方为接收端设备对应用户，此时需要对光信号进行调制，使特定的光信号调制方法与特定的用户相对应。如用户A与用户B间相互发送信息，其光信号调制方法为S1，用户A与用户C间相互发送信息，其光信号调制方法为S2，当用户B通过光纤接收到调制方法为S1的光信号时，即确认是由A用户发出，当用户A通过光纤发送调制方法为S2的光信号时，该光信号实际上并不是发送给用户B的，由于调制方法不匹配，用户B无法接收到该光信号，该信号只能被用户C接收，从而保证光信号在指定用户间的传输，且能够保证量子通信的加密性和安全性。

进一步地，同一发射端用户与不同接收端用户的光信号调制方法不同，如用户A与用户B1、B2分别发送光信号时，光信号的调制方法不同；不同发射端用户到同一接收端用户的光信号调制方法也不相同，如用户C1、C2到用户B的光信号调制方法也互不相同。

且，针对任一个用户，与之通信的所有用户的光信号调制方法不重复，即不存在用户A到用户N的光信号调制方法与用户A到用户N+1的光信号调制方法相同的情况。

进一步地，用户间的光信号调制方法为设置量子网络时即预先设置完毕的，即维度信息预制标识，因此，实际通信过程中，不需要用户之间传输光信号具体调制方法的信息，只需要发射端设备对光信号进行调制，接收端设备对调制后信号进行检测确认即可。

量子网络通信通过下发预先设定的维度标识，并通过中继段设备根据维度标识自动转发到对应接收端设备，使得任意两个用户之间的通信实现单独加密的效果。

对任意两个用户之间的单方向的通信，维度标识具有唯一性，即从用户A到用户B的通信，其维度标识与从用户B到用户A的通信的维度标识不同，且均为唯一的维度标识。

进一步地，维度标识中包含有多个维度的调制要求，一般包括方向维度、偏振维度和正则分量维度，光信号调制所加载的维度信息越多，路由装置可实施的用户数量越大。实施例可根据实际情况选择光信号调制所加载的信息维度。

进一步地，对光信号的调制不会改变光信号传输的信息内容。因此，在接收端设备接收调制后的光信号，不需要将调制后的光信号进行反向解调制，即能读取信息内容。

步骤S203、向接收端设备输出调制后光信号。

一些实施例中，当量子网络中同时存在五个以上的用户时，需要设置中继段设备，对发射端设备输出的调制后光信号进行中继，并转发到接收端设备。

具体的，每个用户分别对应一个发射端设备和一个接收端设备，接收端设备可以设置在用户处，也可以与中继段共同设置在专门的机房中。

本公开实施例提供的数据处理方法，通过响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号；再对连续光信号进行调制，得到正则分量满足设定分布的调制后光信号，最后向接收端设备输出调制后光信号，使不同正则分量对应的连续光信号能够起到对应不同用户，由此增加了量子网络中光信号调制时所包含的维度，通过不同的维度对应不同的用户，从而保证光纤中同时传输光信号时，每个接收方有唯一的维度标识，因此，增加光信号调制时的维度，能够增加了量子网络中能够同时通信的用户数量，从而提高了量子网络的承载能力。

图3为本公开另一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图。本公开实施例提供的量子网络路由方法是在图2所示实施例的基础上的细化。如图3所示，本实施例提供的量子网络路由方法包括以下步骤：

步骤S301、响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号。

一些实施例中，当量子网络存在两个以上用户时，量子网络中可能同时存在多个用户对应的连续光信号。

步骤S302、基于路径方向维度的维度标识，对连续光信号的路径方向进行选择，确定使用发射端设备的通信一方对应的另一方对应的接收端设备。

维度标识包括路径方向维度，对于两个用户间的相互通信，从路径方向包括从其中一个用户发送和该用户接收两个方向，因此，需要基于维度标识，确定通信双方的发射端设备，及对应的接收端设备。由于对于发射端设备，可以省略再确定通信中的发射端设备的步骤，因此，只需要确定接收端设备即可。

一些实施例中，当确定通信双方时，发射端设备即自动确定作为通信接收方对应的接收端设备，不需要再通过编程或算法进行确定通信接收方的接收端设备的过程。

步骤S303、基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的位置分量进行调制，得到位置分量满足设定分布的调制后光信号。

或，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的动量分量进行调制，得到动量分量满足设定分布的调制后光信号。

其中，正则分量包括位置分量和动量分量。

正则分量用于表示光信号中光量子的位置和动量的分量，发射端设备对光量子的位置分量和动量分量同时进行调制，与发射端设备对应的两个接收端设备只对相应的位置分量或动量分量之一进行检测。

具体的，为保证每个用户对应维度特征的唯一性，在单波长且其他维度特征相同的情况下，位置分量的维度只对应一组用户之间的通信。如量子网络中有n个用户，用户1到用户2的量子通信，其光信号的调制方法为对位置分量进行调制，则不会存在用户1到其他用户间的光信号调制方法，也是仅对位置分量进行调制，以避免光信号用户1发送给用户2的光信号，被同一光纤中的其他用户接收的情况。

进一步地，调制后的光信号的正则分量会加上满足设定分布的随机数，通过接收端设备检测正则分量上的随机数，即可获得正则分量上所携带的信息。

一些实施例中，位置分量的调制可以通过相位调制器和强度调制器实现，也可以通过同相正交调制器(即IQ调制器)实现。

一些实施例中，动量分量的调制，可以通过相位调制器和强度调制器实现，也可以通过同相正交调制器(即IQ调制器)实现。

一些实施例中，位置分量和动量分量的同时调制，可以通过相位调制器和强度调制器实现，也可以通过同相正交调制器(即IQ调制器)实现。

可选地，基于设定分布进行调制可以为：对连续光信号的正则分量进行高斯调制，得到具有满足均值为零的高斯分布的正则分量的调制后光信号。

通过对正则分量添加设定的分布的真随机数，使正则分量在同一组用户间的量子通信过程中，保证信号的量子特性，进而提高了光信号的破译难度，增加了量子通信的保密性和安全性。

步骤S304、对连续光信号进行偏振分束调制，得到具有不同偏振度的调制后光信号。

当量子网络中存在至少九个用户时，单纯通过正则分量维度无法实现每一组用户间通信的区分时，即需要在对连续光信号的调制中引入路径方向维度和偏振度维度。当发射端设备需要同时向多个用户输出光信号时，就需要通过偏振分束调制，将光信号依据信息加载的偏振维度分束为所包含不同信息的两个部分，以对应不同的接收端设备。

示例性地，用户1需要同时向用户3和用户4发送内容信号，此时用户1与用户3对应的调制方法为偏振度为水平且具有设定分布位置分量，用户1与用户4对应的调制方法即可以为偏振度为竖直且具有设定分布位置分量。

步骤S305、对连续光信号进行衰减度调制，得到具有设定衰减度的调制后光信号。

由此，使光信号强度衰减到量子级别，保证通信安全。

步骤S306、对连续光信号进行偏振度调制，得到具有设定偏振度的调制后光信号。

一些实施例中，生成的连续光信号本身就具有一定偏振度，为了使输出的调制后光信号的偏振度满足预先设置的用户间的光信号调制方法，还可以对连续光信号再单独进行偏振度调制，从而保证调制后光信号的偏振度补偿和校准。

步骤S307、当连续光信号具有至少两个波段时，对调制后光信号进行分波处理，得到分波处理后的调制后光信号。

一些实施例中，当量子网络中的用户数量超过单纯设置路径方向维度、正则分量维度和偏振度维度也无法满足用户对调制方法唯一性的要求时，可以增加波长的维度，通过波长与正则分量维度和偏振度维度结合，以满足多用户同时通信的需求。

此时，由于不同用户对应的光信号波长不同，同一用户向不同用户发出的光信号需要进行分波处理后再输出。如用户1发送到用户9的光信号需要通过波长为L1的调制方法，用户1发送到用户10的光信号需要通过波长为L2的调制方法，当用户1需要同时发送到用户9和用户10不同信息时，就可以在生成对应光信号并调制后，在中继段设备处进行分波处理，分别发送到对应用户，此时，既满足了同时传输的需求，又满足了用户间调制方法唯一性的要求。

步骤S308、向接收端设备输出调制后光信号。

输出的调制后光信号可以包含多个接收端设备对应用户同时接收的光信号，并通过光纤传输，使不同接收用户通过接收端设备能够通过调制方式确认和接收对应的调制后光信号。

步骤S309、向接收端设备输出调制光信号的本振光信号。

其中，得到本振光信号的调制方法与得到调制后光信号的调制方法相同。

在光纤中长距离传输光信号的过程中，调制后光信号的状态可能会发生变化，如偏振度发生改变，此时通过发送本振光信号，供接收端设备对比预先设置的调制方法和本振光信号的状态，即可确定调制后光信号是否发生状态变化，如果发生状态变化，就需要基于本振光信号的变化对调制后光信号进行校准，使本振光信号的状态与预先设置的调制方法对应状态相同，此时，即能保证调制后光信号为发出时的状态，进而避免信息传输过程中的失真和损耗。

进一步地，本振光信号本身不具有信息，本振光信号的状态即通过了与调制后光信号相同的调制方法调制后的光信号的状态，将本振光信号与调制后光信号同时输入接收端设备的相干检测装置，即能提取出调制后光信号本身所携带的信息。

一些实施例中，通过偏振度、正则分量维度，再加上传输方向维度，使得量子网络中可以在单波段的情况下同时支持9个用户的同时相互通信(是否进行偏振度调制、正则分量二选一进行调制、传输方向收发两个方向二选一，每个维度有两种情况，相乘之后就得到8个种情况，因而支持8+1个用户同时相互通信)。如偏振度进行调制、位置分量进行调制、且发出方向，可以为用户1到用户2光信号的调制方法；偏振度进行调制、动量分量进行调制、且发出方向，可以为用户3到用户4的光信号调制方法。

一些实施例中，在偏振度、正则分量、传输方向维度的基础上，再加上不同波长的维度，可以满足8N+1个用户的同时相互通信，其中N为波段数量。

在本实施例中，通过对生成的连续光信号进行路径方向、正则分量、偏振度、衰减度等方面的调制，并通过分波处理，及同步输出本振光信号，有效保证量子网络中多用户间相互通信时，光信号与特定用户间的一一对应，用户通过对连续光信号进行多个维度的调制，能够保证将光信号发送到指定用户接收，且能够有效保证光信号传输的准确性和安全性，同时能够支持多个用户的同时通信，有效拓展了量子网络内支持同时通信的用户数量。

图4为本公开一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图。该量子网络路由方法应用于接收端设备。如图4所示，本实施例提供的量子网络路由方法包括以下步骤：

步骤S401、接收来自发射端设备的调制后光信号。

其中，调制后光信号中的正则分量满足设定分布。

接收端设备接收到的光信号均是调制后的光信号，因此，需要对比接收到的光信号的状态与预先设置的调制方法，从而确定接收到的光信号所对应的发射端设备，进而确定发送用户。

可选地，确定调制后光信号的正则分量可以为，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的正则分量的光信号。

通过计算接收到的连续的调制后光信号的正则分量的分布特征，如位置分量或动量分量其中之一的分布特征，确定是否满足高斯分布，从而确定调制后光信号为具有满足高斯分布的正则分量的光信号。

步骤S402、基于设定的维度标识，对调制后光信号进行相干检测。

其中，相干检测包括正则分量检测。

具体的，对位置分量和动量分量的检测都可以通过零差探测器实现；由于零差探测器基于测不准原理，只能对位置分量和动量分量两个维度中的一个进行检测，因而用户端相干检测为确定正则分量的零差探测。

进一步地，相干监测包括：

基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的位置分量的光信号，并检测位置分量所携带的信息，正则分量包含位置分量；和/或，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的动量分量的光信号，并检测动量分量所携带的信息，正则分量包含动量分量。

通过对调制后光信号的正则分量维度的测量，以便后续获取调制后光信号上加载的信息，并转化为对应电信号进行读取。

可选的，对所述调制后光信号进行相干检测之前，还包括：

基于偏振维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定偏振维度的光信号；基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的具有设定正则分量的光信号；基于传递方向维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定传递方向的光信号。

根据维度标识，确定接收到的调制后光信号的接收方为本接收端设备，以便进行后续测量和转化操作。

步骤S403、对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到调制后光信号对应的电信号。

通过相干检测的光信号，即确定了为接收端设备需要接收的光信号，因此只需要将其进行光电转换，得到对应电信号，以便接收方读取对应数据，即完成信息在量子网络中的传输过程。

本公开实施例提供的数据处理方法，通过接收端设备接收发射端设备发出的调制后光信号，并进行相干检测，从而得到确定维度特征下的量子信息。保证接收到的光信号与发射端设备的一一对应关系，从而有效适应量子网络中多用户间相互通信的情况，满足不同用户间同时通信的需求。通过将确定正则分量的零差检测纳入相干检测中，有效增加了正则分量维度的调制特征，从而有效提高量子网络所能承载的用户数量。

图5为本公开另一个实施例提供的量子网络路由方法的流程图。该量子网络路由方法应用于中继段设备。如图5所示，本实施例提供的量子网络路由方法包括以下步骤：

步骤S501、接收来自发射端设备的调制后光信号。

其中，调制后光信号中的正则分量满足设定分布。

中继段设备接收到的光信号均是调制后的光信号。

步骤S502、基于传递方向维度的维度标识，自动识别维度特征后转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口。对于不同传递方向的光信号，中继段设备会通过光环形器自动将其转发到对应的路径，进而传递到对应的接收端连接端口。步骤S503、基于偏振维度的维度标识，自动识别维度特征后转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口。

具体的，中继段设备可以通过设置偏振分束器，对不同偏振度的光信号自动分束处理，分别转发到不同偏振度对应的路径，进而传递到对应的接收端连接端口。步骤S504、基于正则分量的维度标识，分束转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口，正则分量包含位置分量。

其中，正则分量包括位置分量。

当接收到的调制后光信号包括位置分量维度时，自动转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口。

步骤S505、基于正则分量的维度标识，分束转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口，正则分量包含动量分量。

其中，正则分量包括动量分量。

当接收到的调制后光信号包含动量分量维度时，自动转发调制后光信号到维度标识所对应接收端的连接端口。

进一步地，在其他维度特征相同的情况下，当需要同时对位置分量和动量分量所对应的通信进行检测时，可以通过对接收到的调制后光信号进行分束后，再通过两个零差探测器分别进行检测；等价于使用一个外差探测器进行探测，从而实现对调制后光信号的不同正则分量维度的检测。

步骤S506、接收来自发射端设备的本振光信号。

其中，得到本振光信号的调制方法与得到调制后光信号的调制方法相同。

当检测接收到的光信号未包含信息时，即可确认接收到的信号为本振光信号。

可选地，当接收到调制后光信号中包括本振光信号时，通过先对比本振光信号的状态与维度标识中设置的调制状态的区别，从而确定调制光信号在传输过程中的变化，再基于该变化对本振光信号以后的调制后光信号进行校准，以保证接收到的调制后准确性，避免信号在传输过程中的失真情况。

一些实施例中，本振光信号也可以由接收端设备产生，通过对比调制后光信号与接收端设备产生的本振光信号对比，同样能够起到避免信号在传输过程中失真的情况。

步骤S507、对调制后光信号进行校准处理，得到校正处理后的光信号。

具体的，通过校准处理，对调制后光信号进行反向调制，补偿传输过程中产生的信息偏差，使调制后光信号恢复为预先设置调制方法调制的光信号。如预先设置调制方法调制得到的光信号的偏振度应为0，但接收到的本振光信号的偏振度为π/10，则需要对调制后光信号进行-π/10的偏转度调制，以进行校准，从而保证信息的准确性。

在本实施例中，通过对接收到的调制后光信号进行分束处理，并进行正则分量、偏振度、衰减度等维度的自动转发，并对调制后光信号进行校准，从而将调制后光信号依据维度标识自动分束到所对应接收端的连接端口，实现物理层量子光信号的自动路由转发，无须系统管控和介入从而提高量子网络路由过程的安全性。

图6为本公开一个实施例提供的量子网络路由装置的结构示意图。该量子网络路由装置应用于发射端设备，如图6所示，该量子网络路由装置600包括：生成模块610和处理模块620。其中：

生成模块610，用于响应于检测到的信号发送命令，生成信号发送命令对应的连续光信号；

处理模块620，用于基于设定的维度标识对连续光信号进行调制，得到调制后光信号，维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，维度标识包括正则分量维度，调制后光信号中的正则分量满足设定分布；并，向接收端设备输出调制后光信号。

可选地，处理模块620具体用于，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的位置分量进行调制，得到位置分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括位置分量；和/或，基于维度标识中正则分量的设定分布，对连续光信号中的动量分量进行调制，得到动量分量满足设定分布的调制后光信号，正则分量包括动量分量。

可选地，处理模块620具体用于，基于路径方向维度的维度标识，对连续光信号的路径方向进行选择，确定使用发射端设备的通信一方对应的另一方对应的接收端设备；基于正则分量维度的维度标识，对连续光信号的正则分量进行高斯分布调制，得到具有满足高斯分布的正则分量的调制后光信号；基于偏振维度的维度标识，对连续光信号进行偏振分束调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

可选地，处理模块620具体用于，当连续光信号具有至少两个波段时，在向接收端设备输出调制后光信号之前，对调制后光信号进行合波处理，得到合波处理后的调制后光信号。

在本实施例中，量子网络路由装置通过各模块的结合，能够实现基于多个维度的连续光信号调制，从而满足量子网络中任意两个用户间通信的连续光信号调制方法唯一的要求，有效提升了量子网络能够承载的同时通信的用户数量。

图7为本公开一个实施例提供的量子网络路由装置的结构示意图。该量子网络路由装置应用于接收端设备，如图7所示，该量子网络路由装置700包括：接收模块710、检测模块720和处理模块730。其中：

接收模块710，用于接收来自发射端设备的调制后光信号，调制后光信号中的正则分量满足设定分布满足设定分布且信号维度信息对应接收端设备的预制标识。

检测模块720，用于基于设定的维度标识，对调制后光信号进行相干检测，相干检测包括正则分量检测。

处理模块730，用于对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到调制后光信号对应的电信号。

可选地，检测模块720具体用于，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的位置分量的光信号，并检测位置分量所携带的信息，正则分量包含位置分量；和/或，基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的动量分量的光信号，并检测动量分量所携带的信息，正则分量包含动量分量。

可选地，检测模块720具体用于，在对调制后光信号进行相干检测之前，基于偏振维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定偏振维度的光信号；基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的具有设定正则分量的光信号；基于传递方向维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定传递方向的光信号。

在本实施例中，量子网络路由装置通过各模块的结合，能够实现对多维度调制的连续光信号的检测，从而满足量子网络中任意两个用户间通信的连续光信号调制方法唯一的要求，有效提升了量子网络能够承载的同时通信的用户数量。

图8为本公开一个实施例提供的量子网络路由系统的结构示意图，该量子网络路由系统800包括：相互通信连接的发射端设备810、中继段设备820和接收端设备830；

发射端设备810，用于执行如本公开图2和图3对应实施例的量子网络路由方法；

接收端设备830，用于执行如本公开图4对应实施例的量子网络路由方法；

中继段设备820，用于执行如本公开图5对应实施例的量子网络路由方法；包括与发射端设备连接的光环形器组，通过光环形器组实现波分复用的效果，所述光环形器组包括相互串联后再通过光分束器并联的光环形器，所述光分束器的输入端与发射端设备连接，所述光环形器与光分束器连接端的另一端与所述接收端设备连接。

图9为本公开实施例提供的量子网络路由系统的各设备连接关系示意图，其中Cir1、Cir2、Cir3和Cir4为中继段设备对应的光环形器组，数字1、2、3用于表示光环形器上的不同接口；输入1、输入2、输出1和输出2表示与用户1、用户2、用户3和用户4间输入和输出方向的通信连接关系；光源表示发射端设备中生成连续光信号的部分，BS用于表示发射端设备中对连续光信号进行分束处理的模块；相干监测x、p用于表示接收端设备对正则分量的相干监测的模块；需说明的是，图9中各设备仅示出部分模块及部分连接关系，但本公开不以此为限，也就是说，包括发射端设备的调制部分、接收端设备的其他相干监测部分和光电转换部分等结构也包含在本公开实施例提供的量子网络路由系统中。

可选地，连接发射端设备810、中继段设备820和接收端设备830的光学介质还可以是光纤、波导、自由空间或者其他光学介质。

进一步地，发射端设备810具体包括：相干态激光发射模块811、脉冲调制模块812和高斯调制模块813；相干态激光发射模块811用于生成相干态激光；脉冲调制模块812的输入端与相干态激光发射模块811的输出端连接，或者，脉冲调制模块812内置于相干态激光发射模块811中，脉冲调制模块812用于对相干态激光发射模块811生成的相干态激光进行脉冲编码调制，得到连续光信号；高斯调制模块813的输入端与脉冲调制模块812的输出端连接，或者，高斯调制模块813的输入端与内置有脉冲调制模块812的相干态激光发射模块811的输出端连接，高斯调制模块813用于对连续光信号的正则分量维度进行调制，得到调制后的光信号。

可选地，高斯调制模块813具体包括：相位调制单元(未示出)与强度调制单元(未示出)的组合，或同相正交调制单元(未示出)；相位调制单元用于基于预设的维度标识，对连续光信号的正则分量维度的相位进行调制，并加载均匀分布随机数；强度调制单元用于基于维度标识，对连续光信号的正则分量维度的强度进行调制，并加载瑞利分布随机数。

或者，同相正交调制单元用于基于维度标识，对连续光信号的正则分量加载高斯分布随机数。通过强度调制单元加载的瑞利分布随机数与相位调制单元加载的均匀分布随机数，可以得到正则分量上的高斯分布随机数。

可选地，当维度标识还包括偏振度维度和波段时，发射端设备810还包括：波分复用单元814和偏振控制单元815；波分复用单元814的输入端与高斯调制模块813的输出端连接，波分复用单元814用于基于连续光信号所具有的波段数，对调制后光信号进行合波处理，得到多个波段的后合波光信号；或，在相干态激光发射模块811处使用多波长的相干态激光发射模块；偏振控制单元815的输入端与高斯调制模块813的输出端连接，偏振控制单元815用于对调制后光信号的偏振维度进行调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

可选地，接收端设备830包括：平衡分束器831、相位调制单元832、光电探测器833和数据处理单元834；平衡分束器831的输入端与中继段设备820的输出端连接；通过平衡分束器，实现对输入的光信号进行干涉处理的效果，以根据维度标识，对光信号的位置分量或动量分量维度进行相干检测。

相位调制单元832的输入端与本振光源连接，相位调制单元832的输出端与平衡分束器831的输入端连接，相位调制单元832用于基于正则分量维度的维度标识，对调制后光信号的正则分量中的位置分量或动量分量进行选择。

光电探测器833有两个，光电探测器833的输入端分别与平衡分束的两个输出端连接，光电探测器833用于对通过相位调制单元832的正则分量选择的调制后光信号进行光电转换处理，以得到调制后光信号对应的电信号。数据处理单元834的输入端与光电探测器833的输出端连接，数据处理单元834用于对电信号进行处理，以得到用于输出的处理后电信号。

可选地，接收端设备830还包括：偏振控制单元835；偏振控制单元835的输入端与相位调制单元832的输出端连接，偏振控制单元835的输出端与光电探测器833的输入端连接，偏振控制单元835用于对通过正则分量维度检测的调制后光信号进行偏振维度校准。

可选地，数据处理单元834具体包括：数字减法电路(未示出)和信号放大电路(未示出)；数字减法电路的输入端与光电探测器的输出端连接，数字减法电路用于对电信号进行数据处理；信号放大电路的输入端与数字减法电路的输出端连接，信号放大电路用于对通过数据处理的电信号进行信号放大处理。在本实施例中，通过发射端设备、中继段设备和接收端设备的相互结合，共同实现同时满足多个用户同时进行量子通信的需求，能够增加了量子网络中能够同时通信的用户数量，从而提高了量子网络的承载能力。

本公开一个实施例提供了一种计算机程序产品，其包含计算机执行指令，该计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述方法实施例中的量子网络路由方法。

在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (17)

1.一种量子网络路由方法，其特征在于，应用于发射端设备，所述量子网络路由方法包括：

响应于检测到的信号发送命令，生成所述信号发送命令对应的连续光信号；

基于设定的维度标识对所述连续光信号进行调制，得到调制后光信号，所述维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，所述维度标识包括正则分量维度，所述调制后光信号中的正则分量满足设定分布；

向接收端设备输出所述调制后光信号。

2.根据权利要求1所述的量子网络路由方法，其特征在于，所述基于设定的维度标识对所述连续光信号进行调制，得到调制后光信号，包括：

基于维度标识中正则分量的所述设定分布，对所述连续光信号中的位置分量进行调制，得到位置分量满足设定分布的调制后光信号，所述正则分量包括所述位置分量；

和/或，基于维度标识中正则分量的所述设定分布，对所述连续光信号中的动量分量进行调制，得到动量分量满足设定分布的调制后光信号，所述正则分量包括所述动量分量。

3.根据权利要求1所述的量子网络路由方法，其特征在于，所述基于设定的维度标识对所述连续光信号进行调制，得到调制后光信号，包括以下至少一项：

基于路径方向维度的维度标识，对所述连续光信号的路径方向进行选择，确定使用发射端设备的通信一方对应的另一方对应的接收端设备；

基于正则分量维度的维度标识，对所述连续光信号的正则分量进行高斯分布调制，得到具有满足高斯分布的正则分量的调制后光信号；

基于偏振维度的维度标识，对所述连续光信号进行偏振分束调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的量子网络路由方法，其特征在于，当所述连续光信号具有至少两个波段时，所述向接收端设备输出所述调制后光信号之前，还包括：

对所述调制后光信号进行分波处理，得到分波处理后的调制后光信号。

5.一种量子网络路由方法，其特征在于，应用于接收端设备，所述量子网络路由方法包括：

接收来自发射端设备的调制后光信号，所述调制后光信号中的正则分量满足设定分布；

基于设定的维度标识，对所述调制后光信号进行相干检测，所述相干监测包括正则分量的检测；

对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到所述调制后光信号对应的电信号。

6.根据权利要求5所述的量子网络路由方法，其特征在于，所述基于设定的维度标识，对所述调制后光信号进行相干检测，包括：

基于正则分量维度的维度标识，确定所述调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的位置分量的光信号，并检测位置分量所携带的信息，所述正则分量包含所述位置分量；和/或，

基于正则分量维度的维度标识，确定所述调制后光信号为具有满足正则分量维度的设定分布的动量分量的光信号，并检测动量分量所携带的信息，所述正则分量包含所述动量分量。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的量子网络路由方法，其特征在于，所述对所述调制后光信号进行相干检测之前，还包括：

基于偏振维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定偏振维度的光信号；

基于正则分量维度的维度标识，确定调制后光信号为具有满足高斯分布的具有设定正则分量的光信号；

基于传递方向维度的维度标识，确定调制后光信号为具有设定传递方向的光信号。

8.一种量子网络路由装置，其特征在于，应用于发射端设备，包括：

生成模块，用于响应于检测到的信号发送命令，生成所述信号发送命令对应的连续光信号；

处理模块，用于基于设定的维度标识对所述连续光信号进行调制，得到调制后光信号，所述维度标识用于表示预设的用于发射端设备与接收端设备相互匹配的调制后光信号的至少一个维度的调制要求，所述维度标识包括正则分量维度，所述调制后光信号中的正则分量满足设定分布；并，向接收端设备输出所述调制后光信号。

9.一种量子网络路由装置，其特征在于，应用于接收端设备，包括：

接收模块，用于接收来自发射端设备的调制后光信号，所述调制后光信号中的正则分量满足设定分布；

检测模块，用于基于设定的维度标识，对所述调制后光信号进行相干检测，所述相干监测包括正则分量维度的检测；

处理模块，用于对通过相干检测的光信号进行光电转换，得到所述调制后光信号对应的电信号。

10.一种量子网络路由系统，其特征在于，包括：相互通信连接的发射端设备、中继段设备和接收端设备；

所述发射端设备，用于执行如权利要求1至4所述的量子网络路由方法；

所述接收端设备，用于执行如权利要求5至7所述的量子网络路由方法；

所述中继段设备包括与发射端设备连接的光环形器组，所述光环形器组包括相互串联后再通过光分束器并联的光环形器，所述光分束器的输入端与发射端设备连接，所述光环形器与光分束器连接端的另一端与所述接收端设备连接。

11.根据权利要求10所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述发射端设备包括：相干态激光发射模块、脉冲调制模块和高斯调制模块；

所述相干态激光发射模块用于生成相干态激光；

所述脉冲调制模块的输入端与所述相干态激光发射模块的输出端连接，或者，所述脉冲调制模块内置于所述相干态激光发射模块中，所述脉冲调制模块用于对所述相干态激光发射模块生成的相干态激光进行脉冲编码调制，得到连续光信号；

所述高斯调制模块的输入端与所述脉冲调制模块的输出端连接，或者，所述高斯调制模块的输入端与内置有脉冲调制模块的相干态激光发射模块的输出端连接，所述高斯调制模块用于对所述连续光信号的正则分量维度进行调制，得到调制后的光信号。

12.根据权利要求11所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述高斯调制模块包括：相位调制单元与强度调制单元的组合，或同相正交调制单元；

所述相位调制单元用于基于预设的维度标识，对所述连续光信号的正则分量维度的相位进行调制，并加载均匀分布随机数；

所述强度调制单元用于基于所述维度标识，对所述连续光信号的正则分量维度的强度进行调制，并加载瑞利分布随机数；

或者，所述同相正交调制单元用于基于所述维度标识，对所述连续光信号的正则分量加载高斯分布随机数。

13.根据权利要求11所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述发射端设备还包括：波分复用单元和偏振控制单元；

所述波分复用单元的输入端与所述高斯调制模块的输出端连接，所述波分复用单元用于基于所述连续光信号所具有的波段数，对所述调制后光信号进行合波处理，得到多个波段的后合波光信号；

或，在所述的相干态激光发射模块处使用多波长相干态激光发射模块；

所述偏振控制单元的输入端与所述高斯调制模块的输出端连接，所述偏振控制单元用于对所述调制后光信号的偏振维度进行调制，得到具有不同偏振维度路径的调制后光信号。

14.根据权利要求10所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述接收端设备包括：平衡分束器、相位调制单元、光电探测器和数据处理单元；

所述平衡分束器的输入端与所述中继段设备的输出端连接；

所述相位调制单元的输入端与本振光源连接，所述相位调制单元的输出端与所述平衡分束器的输入端连接，所述相位调制单元用于基于正则分量维度的维度标识，对所述调制后光信号的正则分量中的位置分量或动量分量进行选择；

所述光电探测器有两个，所述光电探测器的输入端分别与所述平衡分束的两个输出端连接，所述光电探测器用于对通过所述相位调制单元的正则分量选择的调制后光信号进行光电转换处理，以得到所述调制后光信号对应的电信号；

所述数据处理单元的输入端与光电探测器的输出端连接，所述数据处理单元用于对所述电信号进行处理，以得到用于输出的处理后电信号。

15.根据权利要求14所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述接收端设备还包括：偏振控制单元；

所述偏振控制单元的输入端与所述相位调制单元的输出端连接，所述偏振控制单元的输出端与所述光电探测器的输入端连接，所述偏振控制单元用于对所述通过正则分量维度检测的调制后光信号进行偏振维度校准。

16.根据权利要求14所述的量子网络路由系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：数字减法电路和信号放大电路；

所述数字减法电路的输入端与所述光电探测器的输出端连接，所述数字减法电路用于对所述电信号进行数据处理；

所述信号放大电路的输入端与所述数字减法电路的输出端连接，所述信号放大电路用于对所述通过数据处理的电信号进行信号放大处理。

17.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包含计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的量子网络路由方法。

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