潘建伟团队首次在国际上实验实现设备无关量子

为解决这一难题，科学家开始尝试设备无关量子密钥分发的实现。基于无漏洞量子力学基础检验，设备无关量子密钥分发提供了一套全新的不依赖于设备具体功能和特性的安全成码方案。基于该协议，不需要对设备进行任何标定，就可保证量子密钥分发的现实安全性。尽管这一方案备受国内外学术界的高度重视和广泛关注，但设备无关量子密钥分发的实现十分困难。

为了实现这一目标，潘建伟团队分别从理论和实验两方面进行了探索研究。在理论方面，研究团队原创性提出随机后选择DIQKD理论方案。其核心思想是通过在实验测量结果中随机添加噪声，并将其中包含少量关联信息但拥有较大错误的结果剔除掉，从而有效提升系统对于损耗的容忍度，使现有技术水平下DI-QKD的实现成为可能。在实验方面，研究团队通过优化空间光路的参数，搭建高效率的光学纠缠源，并结合高效率的单光子探测器，使系统效率达到87.5%，超过了以往所有报道的相关光学实验。同时，他们还使实验中产生的量子态保真度达到99.5%，满足了理论方案对于系统性能的要求。

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址:

“传统量子密钥分发方案通常需要对使用的设备有一定的了解和信任。”中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室教授张强解释，在现实条件下，设备可能存在某些不完美的特性，从而为攻击者提供“钻空子”的机会，造成潜在安全隐患。目前主要的解决方案是对设备进行检测并制定相关标准，以确保其在现实条件下的安全性。

量子力学的基本原理确保了量子通信绝对不可能“泄密”，可它所使用的设备却可能成为受攻击的安全漏洞。能否将这个漏洞“堵”上?近日，中国科学技术大学潘建伟团队通过发展设备无关理论协议、构建高效率的光学量子纠缠系统，首次在国际上实验实现了设备无关量子密钥分发(DI-QKD)的原理性演示，相关研究成果以编辑推荐的形式在线发表于国际学术权威期刊《物理评论快报》。

在此基础上，潘建伟团队首次实现了基于全光学系统的DI-QKD原理演示，成码率达到每秒466字节，并且验证了该系统在光纤长度达到220米时仍然可以产生安全的量子密钥。这项工作对揭示量子力学基础检验和量子信息处理之间内在的深刻联系，发展安全的密钥分发、构建未来量子网络具有重要意义。(许琦敏)

【来源:文汇报】

相比于传统通信协议，量子密钥分发能使两个远距离的用户之间共享信息理论安全性的密钥，结合一次一密的加密方式，可以确保原理上无条件安全的通信。

文章来源：《中国安全科学学报》 网址: http://www.zgaqkxxb.cn/zonghexinwen/2022/0810/1000.html