基于FPGA的SER/DES在量子密码通讯中的应用  

Application of FPGA-based SER/DES for quantum cryptography

作　　者：王坚[1] 张鸿飞[1] 万旭[1] 高原[1] 崔珂[1] 蔡文奇[1] 陈腾云[1] 梁吴[1] 金革[1] 

机构地区：[1]中国科学技术大学近代物理系,安徽合肥230026

出　　处：《光电子．激光》2010年第6期861-864,共4页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家"973"重点基础研究资助项目(2006CB921900);安徽高校省级自然科学研究重点资助项目(KJ2009A133)

摘　　要：在远距离量子密钥分发(QKD)系统中,使用基于场可编程门阵列(FPGA,field programmable gatearray)的串行器/解串器(SER/DES,serializer/deserializer)技术完成了500 Mbit/s的量子传输速率,利用低频(2 MHz)的同步信号完成对发射方和接收方的同步。根据QKD实验的需要,完成了信号甄别、伪随机数产生器、时间同步和数据编码等功能,成功搭建了基于诱骗态的远距离QKD系统。At the long-distance quantum key distribution（QKD） experiments,high-speed quantum transmission is needed.In this paper,quantum transmission rate at 500 Mbit/s is fulfilled based on SER/DES module inside FPGA,and a time synchronization design between transmitter and receiver using a low frequency sync-pulse（2 MHz） is proposed.For the experiment′s requirements,signal discriminator,pseudo-random number generator,time synchronization and data coding are developed.This design has been applied successfully to build decoy-state based long-distance QKD experiment.

关 键 词：场可编程门阵列(FPGA) 串行器/解串器(SER/DES) 时间同步 量子密钥分发(QKD) 

分 类 号：TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构] O431[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]