加载于量子通信光纤中的中继装置的制作方法

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种加载于量子通信光纤中的中继装置。

背景技术：

所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式，是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信息传递。根据实验验证，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性实现光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作），则接收方的粒子瞬间发生坍塌（变化），坍塌（变化）为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌（变化）后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换（相当于逆转变换），即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

经典通信较光量子通信相比，其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”，其一体现在量子加密的密钥是随机的，即使被窃取者截获，也无法得到正确的密钥，因此无法破解信息；其二，分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子，其中一个粒子的量子态发生变化，另外一方的量子态就会随之立刻变化，并且根据量子理论，宏观的任何观察和干扰，都会立刻改变量子态，引起其坍塌，因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏，并非原有信息。

但现有进行量子通信的实验数据表明，在量子传输过程中存在信号变弱的问题，使得长距离进行量子通信受到现实阻碍。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够对传输过程中的量子信号进行增强的用于量子通信的中继装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该加载于量子通信光纤中的中继装置，包括有接收模块和发送模块，在所述接收模块与发送模块之间设置有量子信号增强模块；所述量子信号增强模块内设置有量子激发单元和量子调制单元；

其中，所述量子激发单元用于激发所述接收模块中接收到量子的状态，提高其运动的动能；

所述量子调制单元，用于对经所述量子激发单元形成后量子的量子位进行量子调制，与预先确定的量子状态的量子位是相对应的。

采用上述技术方案的中继装置，可以实现长距离传输量子信号，信号不会在传输过程中减弱；且不会改变量子信号加载的加密信息。

优选的，所述量子调制单元为偏振调制单元；所述量子信号增强模块内还设置有强度调制单元，所述强度调制单元与所述量子激发单元相连接，接受所述接收模块的指令触发。

接收模块感应量子的信号强弱，并根据感应的量子信号强弱给予强度调制单元指令信号，强度调制单元再将相应的需激发的强度指令发送给量子激发单元。

优选的，所述接收模块和发送模块均为圆柱形，且分置在所述量子信号增强模块两侧；所述量子信号增强模块也设置为圆柱形，且所述量子信号增强模块的半径均比所述接收模块和发送模块的半径更大。

优选的，所述接收模块和发送模块的表面均采用与光线通信电缆内纤芯所采用的材质相同；所述量子信号增强模块的表面涂有防反射材质层。

附图说明

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：

图1是本发明的加载于量子通信光纤中的中继装置的内部结构示意图；

图2是图1中的加载于量子通信光纤中的中继装置的外形结构示意图；

其中：1-接收模块；2-发送模块；3-量子信号增强模块；301-量子激发单元；302-量子调制单元；303-强度调制单元。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示，加载于量子通信光纤中的中继装置包括有接收模块1和发送模块2，在所述接收模块1与发送模块2之间设置有量子信号增强模块3；所述量子信号增强模块3内设置有量子激发单元301和量子调制单元302；

其中，所述量子激发单元301用于激发所述接收模块1中接收到量子的状态，提高其运动的动能；

所述量子调制单元302，用于对经所述量子激发单元301形成后量子的量子位进行量子调制，与预先确定的量子状态的量子位是相对应的。

所述量子调制单元302为偏振调制单元；所述量子信号增强模块3内还设置有强度调制单元303，所述强度调制单元303与所述量子激发单元301相连接，接受所述接收模块1的指令触发。

所述接收模块1和发送模块2均为圆柱形，且分置在所述量子信号增强模块3两侧；所述量子信号增强模块3也设置为圆柱形，且所述量子信号增强模块3的半径均比所述接收模块1和发送模块2的半径更大。

所述接收模块1和发送模块2的表面均采用与光线通信电缆内纤芯所采用的材质相同；所述量子信号增强模块3的表面涂有防反射材质层。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种加载于量子通信光纤中的中继装置，包括有接收模块和发送模块，在所述接收模块与发送模块之间设置有量子信号增强模块；所述量子信号增强模块内设置有量子激发单元和量子调制单元；其中，所述量子激发单元用于激发所述接收模块中接收到量子的状态，提高其运动的动能；所述量子调制单元，用于对经所述量子激发单元形成后量子的量子位进行量子调制，与预先确定的量子状态的量子位是相对应的。采用上述技术方案的中继装置，可以实现长距离传输量子信号，信号不会在传输过程中减弱；且不会改变量子信号加载的加密信息。

技术研发人员：许建中;孙青;朱苇杭;王文涛;许辉达;吴俊杰;王铭伟;伍轩;杨青
受保护的技术使用者：无锡南理工科技发展有限公司
技术研发日：2017.08.15
技术公布日：2017.10.20