【嘉勤点评】国科量子的量子密钥分发专利，通过将发送端和接收端的同步光脉冲序列进行时间对齐，实现量子密钥分发系统的发送端和接收端的时间同步，能够更加有效的完成量子密钥分发系统的同步问题。
集微网消息，近日2021智博会在重庆盛大开幕，中兴通讯携手国科量子，以“融合QKD（量子密钥分发）技术的ICT基础设施，构筑数字时代战略新基石”为主题，通过数字基础设施与QKD技术的结合，赋能数字经济基础设施和应用。
量子密钥分发协议中含有基矢比对、纠错等过程，为了避免信号错位导致密钥生成失败，要求系统两端能够实现高精度的同步。目前的方案为系统一端安装一台同步光激光器发射周期性的经典光脉冲信号，另一端探测并还原时间信息，再与量子光信号进行比对，从而提取出时间信息。然而在大规模组网的情况下，每一对量子密钥分发系统都需要一束同步光进行同步，非常浪费光纤资源。同步光一般光强较强，在波分复用的情况下，会产生额外的误码率，降低成码率。
为此，国科量子于2018年12月29日申请了一项名为“一种用于量子密钥分发系统的时间同步系统及方法”的发明专利（申请号: 201811643534.0），申请人为国科量子通信网络有限公司。
图1 用于量子密钥分发系统的时间同步系统示意图
图1为本发明提出的用于量子密钥分发系统的时间同步系统的示意图，时间同步系统包括量子密钥分发系统发送端的时钟、激光器和衰减器，以及接收端的单光子探测器、时间事件记录器和时钟。在该同步系统的工作过程中，发送端的时钟产生时钟信号以触发激光器发出激光同步信号，经衰减器后衰减为单光子信号并从发送端发出；在接收端，来自发送端的激光同步信号进入单光子探测器并经其探测转换为电信号，由时间事件记录器接收以记录单光子信号到达时间，时钟为接收端提供时钟信号。系统还设置有数据处理单元，根据发送端发出的激光同步信号和接收端记录的激光同步信号探测结果进行发送端和接收端之间的时间同步。
在该时间同步系统中，设于接收端的单光子探测器、时间事件记录器和时钟，以及设于接收端的单光子探测器、时间事件记录器和时钟，它们本身就是量子密钥分发系统的发送端和接收端所包含的部件，且它们的位置及作用均与其在量子密钥分发系统中相同，因此该时间同步系统可以由量子密钥分发系统来实现，而无需额外设置激光器或者探测器。
在本发明中，同步光脉冲将与量子密钥的量子光脉冲具有相同量级的光强，例如均为单光子级别。因此，在经过衰减器和光路衰减作用之后，同步光脉冲会随便被衰减掉，所以，同步光脉冲序列到达接收端并被单光子探测器探测时，其中包含的光脉冲数量可能减少，但是保留的光脉冲之间的相对时间关系不变。
简而言之，国科量子的量子密钥分发专利，通过将发送端和接收端的同步光脉冲序列进行时间对齐，实现量子密钥分发系统的发送端和接收端的时间同步，能够更加有效的完成量子密钥分发系统的同步问题。
国科量子致力于以量子通信技术为核心，面向下一代信息技术发展趋势以及信息安全市场需求，实现量子通信在政务、金融、能源等领域的规模化应用。未来中兴通讯与国科量子将持续携手建设融合QKD技术的ICT基础设施产业，为行业客户提供更多智能安全的应用产品和服务，助力数字经济发展！
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（校对/holly）
