作者:郭光灿等 来源:《物理评论快报》 发布时间:2023/9/27 10:00:22
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中国科大实现全被动量子密钥分发

 

中国技术大学郭光灿院士团队在量子密钥分发研究中取得重要进展。该团队韩正甫、王双、银振强、陈巍与合作者提出一种无需主动调制的新型量子密钥分发实现方案,并完成实验验证,为实现高现实安全的量子密钥分发系统提供新思路。9月13日,该成果发表于《物理评论快报》。

 全被动量子密钥分发实验系统  中国科大供图

量子密钥分发理论上可以实现无条件安全的密钥共享。但器件特性、调制精度、环境干扰等因素有可能造成系统的现实安全性问题。例如,郭光灿团队发现,系统中广泛使用的铌酸锂主动调制器件,可能会受到光折变等侧信道攻击而泄漏信息。

为彻底解决主动调制带来的隐患,郭光灿团队与合作者另辟蹊径,设计无需主动调制的量子密钥分发系统。该系统方案克服此前无法同时实现“被动”光强调制和量子态编码的矛盾,并给出考虑“有限长效应”的严格安全密钥率。团队通过全被动时间戳-相位编码解决信道环境干扰的难题,同时通过优化后选择策略解决数据吞吐量过大的难题,最终完成无需任何主动调制的量子密钥分发系统,验证全被动量子密钥分发的安全性与可行性。

安全性是量子密钥分发的核心价值和要求。探索具有更高现实安全性的协议,并设计相应的方案和系统,是推进量子密钥分发走向实用化的关键之一。研究人员介绍,该研究为实现高现实安全的量子密钥分发系统提供了全新的思路,对推动该领域的实用化和标准化具有重要意义。(来源:中国科学报 王敏)

相关论文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.110802

 
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