时钟同步是QKD系统的关键步骤之一。相比于DV-QKD，CV-QKD方案的本振光能为通信双方提供一个“天然”的、精准的时钟信号，而无需部署新的时钟同步链路、占用额外的频率资源。具体来说，只需在接收端对本振光进行不对称分束操作，将分束后较弱的部分作为时钟同步信号即可。然而在本地本振CV-QKD中，发送端将不再发送强本振信号，取而代之的是相对较弱的导频信号。考虑到散粒噪声影响，本地本振方案已不适宜再对弱导频信号进行分束测量，也因此失去了“天然”的时钟信号。

本地本振作为CV-QKD未来的发展趋势之一，开发与之匹配的时钟同步技术至关重要。针对上述问题，我们将经典通信中的定时同步技术思想引入到量子场景，提出了基于定时同步技术的新型连续变量量子密钥分发时钟同步方案。该方案首先采用未经同步的本地时钟源对信号脉冲进行过采样，通过时钟误差检测算法对时钟偏移量进行估计，最后基于偏移估计值、通过反馈插值算法补偿时钟偏移的影响，拟合出最佳采样值。

在时钟误差检测模块中，我们可以采用早迟门算法的思想对时钟偏移进行估计。具体而言，我们可以从整帧数据中得到早期过采样点和晚期过采样点的序列，然后计算它们的方差来确定这一帧的时间误差。与经典通信中基于数值差的早迟门算法不同，基于方差的误差检测方案能有效抑制量子（低信噪比）场景下散粒噪声对检测结果的影响，提升检测精度。在反馈插值模块，我们分别尝试了抛物插值（Parabolic interpolation）算法和拉格朗日插值（Lagrange interpolation）算法两种方案。结果表明，经过抛物插值和拉格朗日插值恢复后的系统过噪声大幅度降低，其中抛物插值的性能更优。该方案整个流程均基于数据处理操作，无需添加额外的硬件设备，为新一代低复杂度本地本振CV-QKD时钟同步提供了新的可能性。值得注意的是，该方案对于随路本振CV-QKD方案也同样适用。

   相关工作发表在期刊《Physical Review Applied》上，QSIP研究所王涛助理教授及中南大学左峙岳为共同第一作者，中南大学郭迎及上海交大QSIP研究所曾贵华教授为共同通信作者。

   链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.18.014064