中國科技大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家實驗室潘建偉教授和同事楊濤、陳騰云等在光纖通信中實現(xiàn)了一種抗干擾的量子密碼分配方案,保證了長距離光纖量子通信的安全和質(zhì)量。這一成果日前發(fā)表在剛剛出版的國際物理學權威期刊《物理評論快報》上。“非常出色的”“具有特殊的價值”,是該雜志審稿人對這一成果的評價。
量子密碼是能提供絕對安全的保密通信手段,目前已開始走向?qū)嵱没6F(xiàn)在大部分量子通信是通過光纖傳輸?shù)模捎诠饫w本身結(jié)構的缺陷,還有外界對光纖的扭曲、旋轉(zhuǎn),都會使信息失真,導致量子密碼的錯誤,大大降低密碼的產(chǎn)生效率。通常的解決辦法是對傳遞信息的光子進行反方向變化,把光子變回原來狀態(tài),但在復雜多變的環(huán)境中,反方向變化是很困難的。同時,要限制噪聲對密碼的影響,需要在10億分之一秒量級的同步時間內(nèi)測量出光子的信息,這也是非常困難的。
潘建偉研究小組在實驗中采用一種特殊標定方式,把量子信息編碼到光子上,并人為地加入隨機旋轉(zhuǎn)操作,使得最后生成的密碼不受光纖扭曲、旋轉(zhuǎn),或者光纖本身缺陷的影響,通信雙方也不需要精確的同步時間,大大降低了通信的復雜度。無論外部環(huán)境如何變化,光纖通信雙方總有辦法取得需要的密碼。此外,他們還給出了量子通信方案的絕對安全的理論論證,避免了現(xiàn)有光纖量子通信的安全性隱患。
據(jù)研究人員介紹,下一步,他們將在這個方案的基礎上,開展進一步研究,以實現(xiàn)絕對安全的量子通信。
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