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量子密钥分发系统安全距离扩展至200公里

来源: 科技日报  作者:   2014-11-20 11:05  编辑: 郑唯


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  科技日报讯(记者吴长锋)中国科学技术大学潘建伟教授及其同事张强、陈腾云与中国科学院上海微系统所和清华大学的科研人员合作,将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,创下新的世界纪录。近日出版的国际权威物理学期刊《物理评论快报》发表了这一重要成果。

  量子密钥分发为安全信息加密提供了一个理论上绝对安全的解决方案。然而,现实系统的器件不满足理论假设的缺陷,会引入各种安全漏洞,从而导致黑客攻击,特别是“时间位移攻击”“死时间攻击”和“强光致盲攻击”等针对探测系统的攻击,成为“量子黑客”的主要攻击点。2013年,潘建伟小组和加拿大一研究组分别在国际上首次实验实现了测量器件无关的量子密钥分发,完美解决了所有针对探测系统的攻击,被美国物理学会《物理》杂志评选为2013年度国际物理学领域的十一项重大进展。然而这些前期实验结果的传输距离仅为50公里左右,严重限制了该技术在实用化广域量子通信网络中的应用。测量器件无关的量子密钥分发到底能够走多远,成为了量子通信研究领域中的一个重要课题。

  潘建伟小组通过发展高速独立激光干涉技术,结合中科院上海微系统所自主研发的高效率、低噪声超导纳米线单光子探测器,将该协议的安全距离突破至200公里,并将成码率提高了3个数量级。该工作被《物理评论快报》审稿人评论为“实用量子密钥分发的重要里程碑”和“物理和技术上的重大进展”,并被《物理评论快报》选为“编辑推荐”论文。

  为进一步验证现场光纤情况下的系统性能,潘建伟小组还选取了合肥市量子通信网的3个节点进行了外场实验。


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