CN117176283A - 一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，包括：基准钟站产生频率纠缠双光子，一路进行单光子探测并记录光子到达时间信息，另一路利用波分复用器分发到各用户站；用户站将收到的基准钟站光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；用户站产生频率纠缠双光子，一路进行单光子探测并记录光子到达时间信息，另一路发送到基准钟站；基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；基准钟站输出光子到达时间序列；用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和光子到达时间序列计算本站与基准钟站的钟差，调整输出时间信号实现本站与基准钟站的时间同步。本发明能实现多个用户与基准钟站的高精度时间同步。

Description

一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法

技术领域

本发明属于时间频率技术领域，具体涉及一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法。

背景技术

在航空航天、雷达同步、尖端武器操控、高速通信、深空探测等领域中，都对时间同步提出了很高的要求。目前，长波授时只能达到微秒级的时间同步精度，卫星共视只能达到纳秒级的时间同步精度，光纤时间同步方法可以实现优于百皮秒的时间同步精度，而量子时间同步技术可以把时间同步精度提高到亚皮秒甚至飞秒量级。因此，量子时间同步方法具有广阔的应用前景。

量子时间同步技术是利用一对具有频率纠缠的光子在两地间传输，实现两地时钟的高精度同步。然而，实际应用中往往需要实现多个用户的时间同步，例如多个雷达站的同步、多个观察站的同步等等。现有量子时间同步技术无论是基于双向的协议，还是二阶量子干涉的时间同步协议，均只能实现一对一、点对点的高精度时间同步，无法满足多用户的高精度时间同步需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，包括：

基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站；其中，所述波分复用器的通道数与用户站总数匹配；所述基准钟站产生的频率纠缠双光子的光谱宽度，大于所述波分复用器的最小支持光谱宽度；

每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站；

所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站；

各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差；各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。

在本发明的一个实施例中，所述基准钟站配置有一个频率纠缠的双光子源、一个N路波分复用器、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器和一个本地时间频率源；其中，所述基准钟站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述基准钟站的本地时间频率源；

每个用户站配置有一个频率纠缠的双光子源、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器、一个本地时间频率源、一个数据处理终端和一个可调延时器；其中，所述用户站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述用户站的本地时间频率源。

在本发明的一个实施例中，各站的本地时间频率源包括原子钟或精密晶振。

在本发明的一个实施例中，所述基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站，包括：

所述基准钟站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

将其中一路光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

将其中另一路光子利用本地的N路波分复用器分成N路，经本地的光纤环形器分发到N个用户站中的每一个。

在本发明的一个实施例中，所述每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

每个用户站利用本地的光纤环形器接收基准钟站的光子；

将收到的基准钟站的光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

在本发明的一个实施例中，所述每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站，包括：

每个用户站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

将其中一路光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

将其中另一路光子利用本地的光纤环形器发送到所述基准钟站。

在本发明的一个实施例中，所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

所述基准钟站利用本地的光纤环形器接收各用户站的光子；

将收到的各用户站的光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

在本发明的一个实施例中，所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站，包括：

所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，生成光子到达时间序列；将所述光子到达时间序列利用经典数据传输链路发送给每个用户站的数据处理终端。

在本发明的一个实施例中，所述各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差，包括：

各用户站的数据处理终端利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，基于双向时间同步的原理和频率纠缠双光子间的二阶关联算法，计算得到本站与所述基准钟站的钟差。

在本发明的一个实施例中，各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步，包括：

各用户站的可调延时器根据计算得到的钟差，调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。

本发明的有益效果：

本发明实施例所提供的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，通过将波分复用思想引入到双向量子时间同步技术，在基准钟站和各用户站的光子双向传输过程中，基准钟站利用波分复用器将基准钟站光子分为多路同时向各用户站分发，因而在充分利用量子时间同步的高准确度高稳定度优势的基础上，能够大幅扩展量子时间同步的应用范围，同时实现多个用户与基准钟站点的时间同步，因此使得高精度量子时间同步技术进一步满足多用户、高精度的时间同步及传递需求。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法中各站的内部结构以及工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，可以包括如下步骤：

S1，基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站；

本领域技术人员可以理解的是，频率纠缠双光子进行空间分离后可以形成相同的两路光子。

本发明实施例中，所述波分复用器的通道数与用户站总数匹配；也就是说，如果本发明实施例采用的波分复用器为N路，则可以支持同时实现时间同步的用户站总数为N，其中，N为大于0的自然数。

所述基准钟站产生的频率纠缠双光子的光谱宽度，大于所述波分复用器的最小支持光谱宽度；可见，本发明实施例的基准钟站产生的频率纠缠双光子是“宽带”的，本发明实施例将波分复用思想引入到双向量子时间同步技术，通过采用波分复用器，可以将宽带的频率纠缠双光子分为多路，分发至各个用户站，因此可以扩展量子时间同步的传输站点，以便于实现多个用户站同时与基准钟站的时间同步。

S2，每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

S3，每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站；

S4，所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

本发明实施例中，S1～S2实现了基准钟站向各用户站传输光子，各用户站记录基准钟站光子的光子到达时间信息；S3～S4实现了各用户站向基准钟站传输光子，基准钟站记录各用户站光子的光子到达时间信息；这两部分实现基准钟站和各用户站的光子的双向传输。

S5，所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站；

其中，可以理解的是，基准钟站记录的所有光子到达时间信息，包括S1中记录的基准钟站的光子到达时间信息，还包括S4中记录的各用户站的光子的光子到达时间信息，根据时间先后顺序，基准钟站可以将所有光子到达时间信息形成一个光子到达时间序列，将其发送给每个用户站。

S6，各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差；各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。

针对每个用户站，可以利用该用户站记录的光子到达时间信息和接收到的光子到达时间序列，基于双向时间同步的相关计算方法，计算得到该用户站和所述基准钟站的钟差，然后利用该用户站计算得到的钟差，调整该用户站的输出时间信号，就可以实现该用户站与所述基准钟站的时间同步。因此，各个用户站可以在获取到光子到达时间序列后，同步实现本站与所述基准钟站的时间同步，从而实现所有用户站与所述基准钟站同时完成高精度时间同步的目的。

可见，本发明实施例所提供的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，通过将波分复用思想引入到双向量子时间同步技术，在基准钟站和各用户站的光子双向传输过程中，基准钟站利用波分复用器将基准钟站光子分为多路同时向各用户站分发，因而在充分利用量子时间同步的高准确度高稳定度优势的基础上，能够大幅扩展量子时间同步的应用范围，同时实现多个用户与基准钟站点的时间同步，因此使得高精度量子时间同步技术进一步满足多用户、高精度的时间同步及传递需求。

可选的一种实施方式中，基准钟站和每个用户站的结构可以包括：

所述基准钟站配置有一个频率纠缠的双光子源、一个N路波分复用器、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器和一个本地时间频率源；其中，所述基准钟站的两个单光子探测器，一个是单通道的，另一个是N通道的；所述基准钟站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述基准钟站的本地时间频率源。

每个用户站配置有一个频率纠缠的双光子源、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器、一个本地时间频率源、一个数据处理终端和一个可调延时器；其中，每个用户站的两个单光子探测器都是单通道的；所述用户站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述用户站的本地时间频率源。

为了便于理解本发明实施例中基准钟站和各用户站的配置以及上述基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法的处理过程，下文以三个用户站a、b、c为例进行说明。请参见图2，图2为本发明实施例所提供的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法中各站的内部结构以及工作原理示意图。

图2中，上方的一个方框表示基准钟站。基准钟站中，2表示频率纠缠的双光子源；1和5表示两个单光子探测器；3表示N路波分复用器；4表示光纤环形器；6表示事件计时器；7表示本地时间频率源。其中，单光子探测器1是单通道的，单光子探测器5是N通道的。基准钟站内部各部件的连接方式请参见图2所示，在此不做详细说明。

下方的三个方框表示三个用户站，从左至右分别为用户站a、用户站b和用户站c；各用户站内的部件构成是完全相同的。

用户站a中，13表示频率纠缠的双光子源；8和14表示两个单光子探测器；12表示光纤环形器；9表示事件计时器；10表示本地时间频率源；15表示数据处理终端；11表示可调延时器。

用户站b中，21表示频率纠缠的双光子源；16和22表示两个单光子探测器；20表示光纤环形器；17表示事件计时器；18表示本地时间频率源；23表示数据处理终端；19表示可调延时器。

用户站c中，29表示频率纠缠的双光子源；24和30表示两个单光子探测器；28表示光纤环形器；25表示事件计时器；26表示本地时间频率源；31表示数据处理终端；27表示可调延时器。

三个用户站与基准钟站均采用点对点的连接方式，连接链路包含量子光源传输链路和经典数据传输链路。量子光源传输链路用来发送和传递频率纠缠双光子，经典数据传输链路用于将基准钟站的事件计时器记录到的光子到达时间序列传输到各个用户站的数据处理终端。

参见图2，32、33、34分别表示基准钟站与用户站a、用户站b、用户站c之间的量子光源传输链路；35、36、37分别表示基准钟站与用户站a、用户站b、用户站c之间的经典数据传输链路。

其中，针对基准钟站和各用户站，各站的本地时间频率源包括原子钟或精密晶振。各站的本地时间频率源输出频率信号可以为10MHz，具体在此不作限制，各站的本地时间频率源输出时间信号为1PPS(1Pulse Per Second，秒脉冲)。

如前所述，基准钟站的频率纠缠的双光子源为宽带的，而针对各用户站的频率纠缠的双光子源，在此并不限定其产生的频率纠缠双光子的光谱宽度是宽带还是窄带。

以下结合基准钟站和各用户站的组成，对前述步骤S1～S6进行具体示例说明。

针对S1，所述基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站，包括：

S11，所述基准钟站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

S12，将其中一路光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

S13，将其中另一路光子利用本地的N路波分复用器分成N路，经本地的光纤环形器分发到N个用户站中的每一个。

参见图2，上述过程具体包括：基准钟站的频率纠缠的双光子源2产生的频率纠缠双光子被空间分离之后，一路光子被单光子探测器1探测后，由同步到本地时间频率源7的事件计时器6记录光子的到达时间信息t_0,s；另一路光子送入N路波分复用器3被分成3路，经过光纤环形器4后分别沿路径32、33、34分发到用户站a、用户站b、用户站c。

针对S2，所述每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

S21，每个用户站利用本地的光纤环形器接收基准钟站的光子；

S22，将收到的基准钟站的光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

参见图2，上述过程具体包括：

用户站a、经过光纤环形器12接收基准钟站的光子，然后由单光子探测器8探测单光子信号，并由事件计时器9记录光子的到达时间，记为t_0,i1。

用户站b经过光纤环形器20接收基准钟站的光子，然后由单光子探测器16探测单光子信号，并由事件计时器17记录光子的到达时间，记为t_0,i2。

用户站c分别经过光纤环形器28接收基准钟站的光子，然后由单光子探测器24探测单光子信号，并由事件计时器25记录光子的到达时间，记为t_0,i3。

针对S3，所述每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站，包括：

S31，每个用户站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

S32，将其中一路光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

S33，将其中另一路光子利用本地的光纤环形器发送到所述基准钟站。

参见图2，上述过程具体包括：

用户站a的频率纠缠的双光子源13产生的频率纠缠双光子被空间分离之后，一路光子被单光子探测器14探测后，由同步到本地时间频率源10的事件计时器9记录光子的到达时间信息t_1,s，另一路光子经过光纤环形器12后沿路径32发到基准钟站。

用户站b的频率纠缠的双光子源21产生的频率纠缠双光子被空间分离之后，一路光子被单光子探测器22探测后，由同步到本地时间频率源18的事件计时器17记录光子的到达时间信息t_2,s，另一路光子经过光纤环形器20后沿路径33发到基准钟站。

用户站c的频率纠缠的双光子源29产生的频率纠缠双光子被空间分离之后，一路光子被单光子探测器30探测后，由同步到本地时间频率源26的事件计时器25记录光子的到达时间信息t_3,s，另一路光子经过光纤环形器28后沿路径34发到基准钟站。

针对S4，所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

S41，所述基准钟站利用本地的光纤环形器接收各用户站的光子；

S42，将收到的各用户站的光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

参见图2，上述过程具体包括：

基准钟站经光纤环形器4接收后用户站a发来的光子，由单光子探测器5探测单光子信号，并由事件计时器6记录光子的到达时间t_1,i；

基准钟站经光纤环形器4接收后用户站b发来的光子，由单光子探测器5探测单光子信号，并由事件计时器6记录光子的到达时间t_2,i；

基准钟站经光纤环形器4接收后用户站c发来的光子，由单光子探测器5探测单光子信号，并由事件计时器6记录光子的到达时间t_3,i。

针对S5，所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站，包括：

所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，生成光子到达时间序列；将所述光子到达时间序列利用经典数据传输链路发送给每个用户站的数据处理终端。

参见图2，上述过程具体包括：所述基准钟站将记录的所有光子到达时间信息，生成光子到达时间序列，将所述光子到达时间序列通过经典数据传输链路35、36和37分别传输到用户站a、用户站b、用户站c的数据处理终端15、23和31。

针对S6，所述各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差，包括：

所述各用户站的数据处理终端利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，基于双向时间同步的原理和频率纠缠双光子间的二阶关联算法，计算得到本站与所述基准钟站的钟差；

其中，各用户站产生的频率纠缠双光子与对向传输的基准钟站产生的频率纠缠双光子在链路上具有相同的传输群速度。

参见图2理解，该步骤具体包括：

根据各站的频率纠缠的双光子源所具有的时间关联特性，进行互相关运算。假设用户站a、用户站b和用户站c产生的频率纠缠源与对向传输的基准钟站的频率纠缠的双光子源2的纠缠光子在链路上具有相同的传输群速度。根据双向量子时间同步理论，可以得到用户站a、用户站b和用户站c与基准钟站之间的钟差分别为t₁、t₂、t₃：

其中，t_0,0、t_1,0、t_2,0、t_3,0分别代表基准钟和用户站的本地时间频率源的本征时间。

针对S6，各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步，包括：

各用户站的可调延时器根据计算得到的钟差，调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。

参见图2理解，该步骤具体包括：

用户站a将上述步骤测得的钟差t₁输入到可调延时器11，用于调整用户站的输出时间信号，使得用户站a与基准钟站的本地时间频率源7的时间信号实现同步。

用户站b将上述步骤测得的钟差t₂输入到可调延时器19，用于调整用户站的输出时间信号，使得用户站b与基准钟站的本地时间频率源7的时间信号实现同步。

用户站c将上述步骤测得的钟差t₃输入到可调延时器27，用于调整用户站的输出时间信号，使得用户站c与基准钟站的本地时间频率源7的时间信号实现同步。

从而可以实现用户站a、用户站b、用户站c同时与基准钟站实现时间同步。

以上仅以三个用户站与基准钟站构成量子时间同步系统为例对本发明方法进行示例性说明，但本发明的用户站数量并非限定于此。

因此，上述实施例可以很容易地直接扩展到多用户量子时间同步系统。针对多用户量子时间同步系统，只需对每一个用户站采取与本实施例当中所述用户站相同的操作，并进行相应的互相关运算，即可实现与基准钟站的时间同步。可见，利用本发明实施例提供的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，能够以量子光源作为时间信号的载体，基于波分复用器实现多用户之间的量子时间同步，并确保时间同步的高精度和高可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，包括：

基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站；其中，所述波分复用器的通道数与用户站总数匹配；所述基准钟站产生的频率纠缠双光子的光谱宽度，大于所述波分复用器的最小支持光谱宽度；

每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站；

所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息；

所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站；

各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差；各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。

2.根据权利要求1所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，

所述基准钟站配置有一个频率纠缠的双光子源、一个N路波分复用器、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器和一个本地时间频率源；其中，所述基准钟站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述基准钟站的本地时间频率源；

每个用户站配置有一个频率纠缠的双光子源、两个单光子探测器、一个光纤环形器、一个事件计时器、一个本地时间频率源、一个数据处理终端和一个可调延时器；其中，所述用户站的事件计时器的系统时钟被严格同步到所述用户站的本地时间频率源。

3.根据权利要求2所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，各站的本地时间频率源包括原子钟或精密晶振。

4.根据权利要求2所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述基准钟站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子利用波分复用器分发到各个用户站，包括：

所述基准钟站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

将其中一路光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

将其中另一路光子利用本地的N路波分复用器分成N路，经本地的光纤环形器分发到N个用户站中的每一个。

5.根据权利要求2所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述每个用户站将收到的基准钟站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

每个用户站利用本地的光纤环形器接收基准钟站的光子；

将收到的基准钟站的光子利用本地的一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

6.根据权利要求5所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述每个用户站将本地产生的频率纠缠双光子进行空间分离后，将一路光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，将另一路光子发送到所述基准钟站，包括：

每个用户站利用本地的频率纠缠的双光子源产生频率纠缠双光子后进行空间分离；

将其中一路光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息；

将其中另一路光子利用本地的光纤环形器发送到所述基准钟站。

7.根据权利要求4所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述基准钟站将收到的各用户站的光子进行单光子探测并记录光子到达时间信息，包括：

所述基准钟站利用本地的光纤环形器接收各用户站的光子；

将收到的各用户站的光子利用本地的另一个单光子探测器进行探测，之后利用本地的事件计时器记录光子到达时间信息。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，输出光子到达时间序列给每个用户站，包括：

所述基准钟站根据记录的所有光子到达时间信息，生成光子到达时间序列；将所述光子到达时间序列利用经典数据传输链路发送给每个用户站的数据处理终端。

9.根据权利要求8所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，所述各用户站利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，计算本站与所述基准钟站的钟差，包括：

各用户站的数据处理终端利用本站已记录的光子到达时间信息和所述光子到达时间序列，基于双向时间同步的原理和频率纠缠双光子间的二阶关联算法，计算得到本站与所述基准钟站的钟差。

10.根据权利要求2所述的基于波分复用的多用户高精度量子时间同步方法，其特征在于，各用户站根据计算得到的钟差调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步，包括：

各用户站的可调延时器根据计算得到的钟差，调整本站的输出时间信号，实现本站与所述基准钟站的时间同步。