1 合肥工业大学工业与装备技术研究院, 安徽 合肥 230009
2 科大国盾量子技术股份有限公司, 安徽 合肥 230088
基于时分复用技术,采用一个单光子探测器(SPD)设计了基于BB84协议的 量子密钥分发(QKD)系统。 在接收端不同偏振态信号光的光路上依次增加6 m的延时光纤,使得不同偏振态信号光到达SPD的时间相应地依次相 差30 ns。在信号光与同步光精准同步的前提下,接收端对不同偏振态信号光的探测门进行编号, SPD在不同编号的 探测门处探测相应的偏振态光子。安全分析表明该QKD系统能够经受窃听者采取的截取-重发攻击,确保通信安全可 靠。该QKD系统成功应用于520 m的QKD实验,成码率为4.00 kbps, 误码率为1.5%。
量子光学 量子密钥分发 时分复用 BB84协议 探测门 quantum optics quantum key distribution time-multiplexing BB84 protocol detecting gate
1 中国科学技术大学近代物理系, 安徽 合肥 230026
2 科大国盾量子技术股份有限公司, 安徽 合肥 230088
3 国网电力信息通信有限公司, 北京 100761
4 北京国盾量子信息技术有限公司, 北京 100193
电力悬空光缆中光子偏振态易受外界快速无规则扰动影响,导致偏振编码量子密钥分发(QKD)系统成码率降低甚至无法成码,为对抗链路中偏振态的快速变化,设计了高速偏振反馈系统(FPF),介绍了该系统的工作原理。重点研究了系统中关键的偏振反馈算法,包括对偏振收敛程度评价函数及搜索算法的选取,偏振反馈周期与成码周期的监测条件的选取,以及监测阈值的自适应选取。整个系统在实际悬空光纤上进行了实测,测试结果表明该系统和算法能够解决中远距离悬空光缆中QKD成码难的问题。
光通信 量子通信 偏振反馈算法 爬山算法 电力悬空光缆
1 中国科学技术大学近代物理系， 安徽 合肥 230026
2 合肥微尺度物质科学国家实验室， 安徽 合肥 230026
随着量子密码领域的快速发展，近红外单光子探测器的研究已经成为该领域的研究重点和技术制高点。报道了一种基于正弦门控与滤波技术的InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)高速单光子探测器，门控频率达到1.25 GHz。在探测效率为10.3%时，暗计数概率为1.3×10-6/gate，后脉冲概率为5.6×10-5/ns。这种高速单光子探测器将大幅度提升量子密码系统的两个关键指标密钥率和传输距离，为下一代高速量子密码系统的实用化应用奠定了基础。
探测器 单光子探测 正弦门控滤波技术 InGaAs/InP雪崩光电二极管 量子密码
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,合肥,230029
介绍了在合肥光源(HLS)上的相空间测量系统和测量结果,同时进行了工作点(Tune值)的计算.研究了电子储存环上三种相空间测量和计算方法:双位置单圈法、单位置双圈法和单位置单圈法.通过对仿真数据的计算和比较,论证了这三种方法的正确性和可行性,并分析了这三种方法的适用条件和在不同条件下的优缺点,为合肥光源的相空间测量提供了新的设计思路.
逐圈测量系统 相空间 对数比电路 工作点
1 中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,合肥,230029
2 中国科学?际醮笱?国家同步辐射实验室,合肥,230029
介绍了在合肥光源开展逐束团测量(横向和纵向)和横向束流反馈系统研究和研制的重要性,同时还介绍了设计思想.合肥光源高频频率为204 MHz,因此,系统至少需要100 MHz的带宽.还较详细地介绍了宽带部件和系统参数的选择原则.该系统不仅可用于研究由于高频腔中的高阶模和真空室的阻抗壁效应所引起的耦合束团不稳定性,而且还能抑制耦合束团不稳定性振荡、快速束流离子不稳定性和注入大幅度振荡等,从而将提高机器的运行性能.
逐束团系统 耦合束团不稳定性 高阶模(HOM) 横向束流反馈系统 稳定模式
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,合肥,230029
逐束团测量装置属于宽带和实时测量,足以分辨重复频率为204 MHz的相邻束团的信号,设计功能包括横向水平和垂直Beta振荡,纵向同步相位振荡,束团填充等信息的实时检测.对信号频谱分析,系统参数设计,前端射频检测,锁相环信号合成,高速数据采集以及基于PXI的整个系统作了详细介绍,分析了若干调试和实验结果,并讨论了合肥光源储存环目前存在的不稳定性及该测试手段在诊断中的应用.
束流诊断 束流不稳定性 逐束团测量 射频合成和检测
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
主要介绍了合肥光源储存环上,正在应用和改进中的逐圈测量系统的定标和灵敏度;比较和分析了利用该系统获得的储存环200MeV 和 800MeV damping时间测量结果;在环注入调试中发现了束流积累限制的原因.它不仅可测到储存环的damping时间、beta振荡幅度和工作点瞬时变化,而且是研究抑制环的束流不稳定性和提高注入积累效率的重要测量手段.系统使用对数比电路完成位置信号处理,具有宽的动态范围和带宽以及好的线性度和稳定的运行性能,而且造价低廉,易实现.
束流位置监测系统 逐圈测量 对数比线路 Beam position monitor system （BPM） Turn-by-turn system LR-BPM
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
为了提高注入束流的积累,抑制由于注入系统误差引起较大的β残余振荡是非常有必要的.较系统地介绍了利用合肥光源逐圈测量(turn by turn)系统[1],研究束流不稳定性,并给出了抑制注入β振荡的反馈系统设计原理和线路及初步实验结果.作为原理论证和预研,使用了一个相对简单的模拟滤波移相器对Kicker过程激发的β振荡进行反馈,得到了明显的对damping时间和振荡幅度的抑制作用,为以后低频和高频逐束团(bunch by bunch) 反馈系统研制和抑制束流的横向和纵向不稳定性的研究打下了良好的基础.
束流位置监测系统 横向和纵向不稳定性 反馈系统 Beam position monitor Transverse and lognitudinal instabilities Feedback system
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
在合肥光源注入系统升级改造后,尝试了几种方法来改进机器注入束流稳定性.研制了用于抑制注入过程残余β振荡的水平和垂直方向的工作点振荡抑制模块,尝试了包括逐圈测量和锁相环原理来激励和稳定束流等方法来跟踪工作点变化.详细分析了基于对数比原理的逐圈测量系统,包括单束团和多束团模式,证明在多束团模式下逐圈测量的可行性和意义,更新了数据采集和可远程控制的软件集成环境.
对数比电路 逐圈测量系统 电路仿真 共振抑制法 Log-ratio circuit Turn-by-turn system Circuitry simulation Resonant depressor
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
介绍了合肥光源(HLS)逐圈束流位置测量系统在升级后的注入系统联调中的作用.该逐圈测量系统信号处理器采用对数比电路,数据获取采用NI5102 ADC.为了保证长达2s数据获取,采样数据通过突发的DMA方式实时写入工控机的系统内存.注入Kicker用作为激励束流,以便监测衰减率和研究β振荡.
逐圈束流位置测量 衰减率 局部凸轨 残余β振荡 Turn-by-turn system Damping rate Local bump orbit Remnant β oscillation
