合肥量芯科技股份有限公司 宋红岩

本文提出了一种相位与偏振编码可切换的量子密钥分发系统，两种编码方式分别具有抗偏振扰动和抗相位扰动的能力。实验证实了震动环境对于偏振相位码率和误码率的影响，通过切换到相位协议，将系统误码率降低至平均1%以下，安全码率12.49kbps。本实验提出的可切换的双编码方式，可根据对误码率主要贡献的系统环境因素评估，择优选择编码方式，实现系统高稳定性高性能运行。

对现役密码体系，其安全性主要基于计算复杂度，随着量子计算机的发展，其计算能力将突破性进展，严重威胁现役密码体系的安全性。量子物理学给出了一种可抵抗计算能力提升的保密通信方式：使用量子密钥分发技术，使相距很远的双方共享安全随机的量子密钥，结合经典信道传输的信息，并使用一次一密技术，可实现信息论安全的量子保密通信。

现阶段，信息编码物理量主要是光子的相位和光子偏振。基于光子相位编码的量子密钥分发系统可以抵抗系统偏振态的变化，但是对温度等影响相位变化物理量敏感，而偏振编码系统，对于偏振扰动敏感，但是偏振分量之间的相位差恒定，具有抗相位扰动稳定性。本系统结合了两种编码方案，设计出一种编码方式可切换的量子密钥分发系统，验证了环境变化条件下，切换编码方式带来的性能和稳定性提升，提出可以根据实际环境条件，择优选择编码方式，实现系统高稳定性运行。……