量子與經典融合安全通信關鍵技術研究*

郭邦紅， 張文杰， 郭建軍， 范榕華

(華南師范大學信息光電子科技學院，廣東省微納光子功能材料與器件重點實驗室，廣東廣州510631)

0 引言

當今云計算大數據服務新時代，隨著信息革命的爆發和科學技術迅速發展，互聯網成為越來越重要的工具。在大數據時代，信息和數據成為重要的資源，大數據成為競爭焦點的同時帶來了信息安全問題如可表示問題、可處理問題、可靠性問題。在數據存儲、傳輸以及隱私等方面對當今信息安全提出了挑戰［1］。量子密碼技術是信息安全領域在最近30多年內取得的最重要突破，它不僅可以保證軍事和政府等核心機關通信的無條件安全，而且可以為社會各領域的信息安全提供全新的技術保障，是一門亟待開發的新型通信技術。由于經典通信過程中，光路終端始終處于主動地位，Eve可以隨時獲取用戶光網絡單元發送的任何信息，其安全性問題一直沒有很好的解決方案。無源光網絡(Passive Optical Network，PON)技術是打破“最后一公里”瓶頸的核心技術，構建基于量子保密增強的PON量子VPN是量子通信實用化進程中的關鍵技術之一。然而量子通信與經典通信融合網絡接入技術的基礎研究和關鍵技術還有很多核心技術問題亟待解決，本文主要討論實際QKD系統相位調制穩定性相關的主動補償、經典通信與量子通信融合接入的多波長復用以及融合系統穩定性監測等問題。

1 單光子探測光子統計計數表征的相位跟蹤與補償

1.1 相位跟蹤與補償原理

相位調制器、波長選擇開關等是QKD系統實際應用中的關鍵器件。……