【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子通信和光量子编解码，尤其涉及一种量子态编解码装置、方法及软件定义的量子通信系统。
技术介绍
1、量子通信技术是量子物理与信息科学相结合的前沿热点领域，目前应用主要包含量子密钥分发和量子直接通信。基于量子力学海森堡不确定关系、量子不可克隆定理等物理原理，量子密钥分发能够在通信双方实时安全地共享密钥，量子直接通信能够实现信息的传输即安全。量子通信能够检测到通信信道潜在的窃听行为，可应用于国防、政务、金融、电力等高安全信息传输需求的领域。
2、量子通信系统的物理实现，如量子密钥分发和量子直接通信的物理实现，均需对量子态进行编码和解码。目前，实用化的量子通信系统主要采用偏振编码和时间相位编码等方式，解码即为偏振解码和时间相位解码。一套量子通信系统通常采用一种编码和相应的解码方式。此外，在量子通信网络的节点处，还需要同时包含编码功能和解码功能。
3、如何在同一套装置中兼容多种量子通信编码方式和多种量子通信解码方式是目前量子通信应用的一个重要问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种量子态编解码装置、方法及软件定义的量子通信系统，用以解决现有技术中提及的技术问题。
2、根据本申请的第一方面提供一种量子态编解码装置，包括：量子态编码单元、量子态解码单元、编码转换模块、第一光传输模块、第二光传输模块，
3、所述量子态编码单元包括至少一个输入端口和一个输出端口，用于产生偏振编码量子态的光脉冲，或者产生时间相位编码量子态的光脉冲；
...【技术保护点】
1.一种量子态编解码装置，其特征在于，包括：量子态编码单元、量子态解码单元、编码转换模块、第一光传输模块、第二光传输模块，
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元分别包含：第一编码转换光耦合单元、第二编码转换光耦合单元、第一编码转换传输光路和第二编码转换传输光路，
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为偏振分束器，所述第二编码转换光耦合单元为偏振合束器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所述第二编码转换光耦合单元为偏振合束器。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为偏振分束器，所述第二编码转换光耦合单元为光耦合器。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所述第二编码转换光耦合单元为光耦合器；所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个光起偏器，
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述两个反射镜为偏振态旋转反射镜。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元与所述第二编码转换光耦合单元为同一光耦合器，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个反射镜和两个光起偏器，
10.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为偏振量子态编码单元情况下，所述第一编码转换单元的第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路为90°扭转保偏光纤，或者，所述第一编码转换单元还包括：90°偏振态旋转器，所述90°偏振态旋转器设置于所述第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路上，用于将穿过的光脉冲偏振态旋转90°；和/或
11.根据权利要求3至9任一项所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为偏振量子态编码单元情况下，所述第一编码转换单元还包括：光起偏器，设置于所述第一编码转换单元输出端口，用于对输出的光脉冲进行起偏；和/或
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所述第二编码转换光耦合单元为光耦合器。
13.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元与所述第二编码转换光耦合单元为同一光耦合器，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个反射镜，
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述两个反射镜之一为90°偏振态旋转反射镜。
15.根据权利要求4或12所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为时间相位量子态编码单元情况下，所述第一编码转换单元的第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路为90°扭转保偏光纤，或者，所述第一编码转换单元还包括：90°偏振态旋转器，所述90°偏振态旋转器设置于所述第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路上，用于将穿过的光脉冲偏振态旋转90°；和/或
16.根据权利要求12至14任一项所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为时间相位量子态编码单元；所述量子态解码单元为偏振量子态解码单元。
17.根据权利要求1至9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换单元和所述第二编码转换单元为同一编码转换单元，所述编码转换单元包含两个端口，分别为第四端口和第五端口；
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一传输光路和所述第二传输光路为同一传输光路；
19.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传输光路和所述第二传输光路为同一传输光路；
20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含：第五光耦合单元，
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第五光耦合单元为光环形器，或者波分复用器，或者光开关。
22.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一光耦合单元为光环形器，或者波分复用器，或者光开关；所述第三光耦合单元为光环形器，或者波分复用器，或者光开关。
23.根据权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述第二光耦合单元为光环形器，或者波分复用器，或者光开关；所述第四光耦合单元为光环形器，或者波分复用器，或者光开关。
24.一种量子态编解码方法，其特征在于，应用权利要求1至23任...
【技术特征摘要】
1.一种量子态编解码装置，其特征在于，包括：量子态编码单元、量子态解码单元、编码转换模块、第一光传输模块、第二光传输模块，
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元分别包含：第一编码转换光耦合单元、第二编码转换光耦合单元、第一编码转换传输光路和第二编码转换传输光路，
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为偏振分束器，所述第二编码转换光耦合单元为偏振合束器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所述第二编码转换光耦合单元为偏振合束器。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为偏振分束器，所述第二编码转换光耦合单元为光耦合器。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所述第二编码转换光耦合单元为光耦合器；所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个光起偏器，
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元与所述第二编码转换光耦合单元为同一偏振分束器，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个反射镜，
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述两个反射镜为偏振态旋转反射镜。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元与所述第二编码转换光耦合单元为同一光耦合器，所述第一编码转换单元和第二编码转换单元还包括：两个反射镜和两个光起偏器，
10.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为偏振量子态编码单元情况下，所述第一编码转换单元的第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路为90°扭转保偏光纤，或者，所述第一编码转换单元还包括：90°偏振态旋转器，所述90°偏振态旋转器设置于所述第一编码转换传输光路或所述第二编码转换传输光路上，用于将穿过的光脉冲偏振态旋转90°；和/或
11.根据权利要求3至9任一项所述的装置，其特征在于，所述量子态编码单元为偏振量子态编码单元情况下，所述第一编码转换单元还包括：光起偏器，设置于所述第一编码转换单元输出端口，用于对输出的光脉冲进行起偏；和/或
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一编码转换光耦合单元为光耦合器，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：许华醒，林晖，
申请(专利权)人：中国电子科技集团有限公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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