量子保密通信世界纪录刷新

2016年11月04日 09:44 来源:中安在线

  11月3日,记者从中国科学技术大学获悉,该校教授、中科院院士潘建伟及同事张强、陈腾云,与清华大学教授王向斌及中科院上海微系统与信息技术研究所、济南量子技术研究院等单位科研人员合作,在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发,刷新了世界纪录,极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信发展。

  量子通信是迄今唯一被证明是无条件安全的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务等领域的信息安全问题。量子密钥分发可以为分隔两地的用户提供无条件安全的共享密钥。从1984年国际上首个量子密钥分发协议(BB84协议)提出以来,增加安全通信距离、提高安全成码率和提高现实系统的安全性,成为开发实用性量子密钥分发最重要的3个目标。

  近年来,中科大潘建伟小组围绕上述目标开展了诸多原创性实验,2013年在国际上首次实现测量设备无关的量子密钥分发,2014年首次将测量设备无关的量子密钥分发安全通信距离拓展至200公里,今年首次实现基于不信任中继的量子密钥分发网络。然而,这些成果安全成码率较低,严重限制了技术实际应用。

  今年,潘建伟小组与其他科学家合作,通过发展稳定的双光子干涉技术和系统长时间稳定技术,成功将测量设备无关的量子密钥分发安全传输纪录拓展至404公里超低损耗光纤和311公里普通光纤距离,创造了光纤传输距离新的世界纪录。该实验在207公里处的安全成码率相比2014年的200公里实验提高了500余倍,在102公里处的安全成码率已足以保证安全的语音通话,从而充分验证了测量设备无关量子密钥分发的实用性。

  该成果发表在最新一期国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》上。审稿人盛赞“该实验为量子密钥分发和量子通信最远传输纪录”,“是一个杰出的成就”,“打破BB84协议下单光子源的传输终极极限”。

编辑:成展鹏

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