1 宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家实验室, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
在以单模光纤作为量子信道,并采用光子偏振编码方式的量子密钥分发过程中,光纤的双折射效应会导致光子在光纤中传播时其偏振态发生随机变化,使安全密钥的最终成码率大幅度降低.利用两个四分之一波片和一个半波片的组合作为校正器,可以实现对任意偏振态的校正补偿.建立了一种以该类偏振校正器为执行机构的基于随机并行梯度下降控制算法的实时偏振补偿仿真控制模型,讨论了算法的随机扰动幅度、增益系数与收敛速度的关系,分析了算法对于偏振的校准能力.通过实验对算法的性能进行了验证.实验结果表明,经过一定次数的迭代后可将系统的偏振消光比校正到一个比较理想的状态.
量子信息 量子密钥分发 光纤偏振补偿 随机并行梯度下降控制算法 quantum information quantum key distribution fiber polarization compensation stochastic parallel gradient descent control algor
中国科学技术大学安徽省物理电子学重点实验室,安徽 合肥 230026
介绍了量子密钥分发(QKD)系统及该系统中的单光子探测器,说明了为降低单光子探测器的暗计数而开发的收发端的激光同步系统。该同步系统由同步激光发射与接收方的激光甄别器组成,详细讲述了其中的同步激光甄别器各部分的制作,包括光电转换器、前置放大器、电压甄别器、电平转换电路4个部分。给出了最终的测试情况,通过长时间的测试实验证实了其工作稳定可靠、甄别性能良好,未发现误触发和漏触发。目前,该同步信号甄别器已成功地应用于量子密钥分发系统中,很好地实现了收发双方的同步,保证了单光子探测器的低暗计数和成码率。
量子信息 同步激光 激光甄别器 单光子探测器
中国科学技术大学 近代物理系,安徽 合肥 230026
基于冷原子实验对激光器的频率稳定性有很高的要求,设计了一套基于原子蒸气饱和吸收法的激光稳频系统。该激光稳频系统有较高的集成度,射频(RF)调制信号的产生、放大、滤波、混频以及误差信号的检出电路被集成到了一块3U的插件上,用于寻找光谱的扫描电路和锁频控制器(PI)集成到了另一块3U插件上。专门设计了一个14槽,19英寸(482.6 mm)宽的3U机箱来安放这些插件。这种高集成度的方式,不仅具有占用空间少、易于管理和维护等优点,其抗干扰能力也大大提高。采用高达21.4 MHz的调制信号,避开了低频的干扰,并使误差信号能反应出激光管更快速的相位抖动。
激光器 半导体激光稳频 饱和吸收 冷原子
