我科研团队实现全被动量子密钥分发
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  • 张珂珂
  • 2023-09-27 18:58:10 3055

摘要:

近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子密钥分发技术领域取得了重大突破。该团队成员韩正甫、王双、银振强、陈巍及其合作者提出了一个创新方案——无需主动调制的新型量子密钥分发实现途径,并成功进行了实验验证。这一进展为构建高效且高度安全的量子密钥分发系统提供了崭新的思路。

背景与挑战:

量子密钥分发理论基础稳固,理论上可实现无条件安全的密钥共享。然而,在实际应用中,诸如器件特性和调制精度等实际因素以及环境干扰,可能导致系统安全性的局限。郭光灿团队特别指出,常用铌酸锂主动调制器件可能因光折变等非期望现象而暴露信息安全风险。

解决方案与创新:

为解决主动调制引发的潜在安全漏洞,郭光灿团队另辟蹊径,设计出一种无需主动调制的量子密钥分发系统。该方案巧妙地解决了此前难以同时实现光强调制与量子态编码的难题,并引入了“有限长效应”的概念,确保了严格的安全密钥率。通过采用全被动时间戳-相位编码策略应对信道环境干扰,并优化数据吞吐量处理机制,团队成功实现了无任何主动调制参与的量子密钥分发系统,并对其安全性与实用性进行了全面验证。

实验成果与意义:

通过实验,该团队展示了全被动量子密钥分发系统的可行性与安全性,为量子密钥分发技术的实际应用铺平了道路。这一研究不仅为实现更高标准的现实安全性量子密钥分发系统提供了创新思路,还对推动量子密钥分发技术的实用化和标准化进程具有深远影响。

合作与支持:

该研究由多个机构共同完成,包括中国科学院量子信息重点实验室的博士后卢奉宇、博士生王泽浩和西班牙维戈大学的博士后Víctor Zapatero等,通讯作者为王双教授和银振强教授。项目得到了科技部、国家自然科学基金委、中国博士后科学基金会、中国科学院和安徽省的支持。

论文详情:

欲深入了解该研究,可访问论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.110802

    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 张珂珂
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