一种量子随机数产生装置的制作方法

文档序号:20252331发布日期:2020-04-03 14:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种量子随机数产生装置,其特征在于,所述量子随机数产生装置包括:

激光器,所述激光器用于产生激光信号,所述激光信号中包含自发辐射的随机相位噪声;

迈克尔逊干涉仪,所述迈克尔逊干涉仪包括分束器和分别经两条第一传输光路与所述分束器光耦合的两个偏振正交旋转反射装置,所述分束器的未连接至所述两条第一传输光路的一个端口连接至所述激光器,所述分束器用于将来自所述激光器的激光信号分束为两路光信号,所述两条第一传输光路用于分别传输所述两路光信号,所述两个偏振正交旋转反射装置用于分别将来自所述分束器的经所述两条第一传输光路传输来的所述两路光信号反射回所述分束器以由所述分束器合束输出作为干涉信号,其中对于所述两路光信号中的每路光信号,经由相应偏振正交旋转反射装置的反射后,该路光信号的两个正交偏振态分别变换成与其正交的偏振态,其中所述两个偏振正交旋转反射装置中之一或每个所述偏振正交旋转反射装置包括具有输入端口和两个输出端口的偏振分束器,并经所述输入端口耦合至所述两条第一传输光路中的相应第一传输光路,每个偏振分束器的两个输出端口经第二传输光路彼此光耦合;

探测与信号处理单元,所述探测与信号处理单元连接至所述分束器的未连接至所述两条第一传输光路的另一个端口,用于对所述迈克尔逊干涉仪输出的干涉信号进行探测,并对探测到的信号进行信号处理以由所述随机相位噪声生成随机数。

2.根据权利要求1所述的量子随机数产生装置,其特征在于,对于至少一个包括偏振分束器的偏振正交旋转反射装置:其第二传输光路由扭转90度的保偏光纤形成,其偏振分束器的两个输出端口输出的光信号均耦合至所述扭转90度的保偏光纤的慢轴传输或均耦合至所述扭转90度的保偏光纤的快轴传输。

3.根据权利要求1所述的量子随机数产生装置,其特征在于,对于至少一个包括偏振分束器的偏振正交旋转反射装置:其第二传输光路由包含奇数个90度熔接点的保偏光纤形成,其偏振分束器的两个输出端口中的一个端口输出的光信号耦合至所述包含奇数个90度熔接点的保偏光纤一端的慢轴传输,并且其偏振分束器的两个输出端口中的另一个端口输出的光信号耦合至所述包含奇数个90度熔接点的保偏光纤另一端的快轴传输。

4.根据权利要求1所述的量子随机数产生装置,其特征在于,对于至少一个包括偏振分束器的偏振正交旋转反射装置:其第二传输光路由包含半波片的保偏光纤形成,其偏振分束器的两个输出端口中的一个端口输出的光信号耦合至所述包含半波片的保偏光纤一端的慢轴传输,并且其偏振分束器的两个输出端口中的另一个端口输出的光信号耦合至所述包含半波片的保偏光纤另一端的快轴传输,所述半波片的慢轴与所述包含半波片的保偏光纤的慢轴或快轴的夹角为45度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的量子随机数产生装置,其特征在于,所述两条第一传输光路为保偏光纤光路。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的量子随机数产生装置,其特征在于,所述迈克尔逊干涉仪还包括:

移相器,所述移相器位于所述两条第一传输光路中之一上,或者位于一个包括偏振分束器的偏振正交旋转反射装置的第二传输光路上。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的量子随机数产生装置,其特征在于,所述激光器产生的所述激光信号为脉冲信号。

8.根据权利要求7所述的量子随机数产生装置,其特征在于,所述两条第一传输光路中的一条第一传输光路及与所述一条第一传输光路相应的偏振正交旋转反射装置和所述两条第一传输光路中的另一条第一传输光路及与所述另一条第一传输光路相应的偏振正交旋转反射装置导致的传输延时为所述脉冲信号的周期的整数倍。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的量子随机数产生装置,其特征在于,所述分束器为保偏耦合器。

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