中瑞學(xué)者合作進(jìn)一步提高量子密碼系統(tǒng)的安全性

　　新華網(wǎng)合肥３月１７日電（記者代群）由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和瑞典皇家理工學(xué)院微電子與應(yīng)用物理系量子電子與量子光學(xué)小組共同組建的聯(lián)合課題組，在世界上首次完成了采用標(biāo)記單光子源的誘騙態(tài)量子密碼實(shí)驗(yàn)，將量子密碼技術(shù)的實(shí)際安全性進(jìn)一步提高。

         這項(xiàng)成果的學(xué)術(shù)論文已發(fā)表在最新一期的《物理評論快報》上。

　　量子密碼術(shù)是新一代的保密通信技術(shù)，而量子密鑰分配是量子密碼術(shù)的核心組成部分。目前，由于量子密鑰分配所需要的理想單光子光源造價昂貴且技術(shù)尚不成熟，所以實(shí)際系統(tǒng)采用的光源大多是把激光經(jīng)過強(qiáng)衰減后得到的弱相干光。這類光源中所含有的大量空脈沖和比例可觀的多光子脈沖不僅大大降低了密鑰產(chǎn)生率，而且嚴(yán)重影響了密鑰分配的安全性，因此有人提出使用“誘騙態(tài)”方法來保證實(shí)際系統(tǒng)的安全性。

　　中瑞學(xué)者采用激光激發(fā)周期性非線性晶體的方法，同時產(chǎn)生兩路具有不同波長的關(guān)聯(lián)光子對。由于這兩路光子對在時間、頻率上具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，實(shí)驗(yàn)上可以使用其中一路休閑光子來準(zhǔn)確標(biāo)記另外一路信號光子的產(chǎn)生。利用這一方法，可以有效降低信號光中空脈沖及多光子的比例，大大提高了安全密鑰產(chǎn)生率和安全傳輸距離。

　　中科院量子信息實(shí)驗(yàn)室主任郭光燦院士認(rèn)為，將標(biāo)記技術(shù)與誘騙態(tài)技術(shù)相結(jié)合，原則上可得到目前為止最高的安全密鑰率和最遠(yuǎn)的安全傳輸距離，其性能甚至可以非常接近使用理想單光子源的量子密鑰協(xié)議，因此在未來的密鑰應(yīng)用中會具有很強(qiáng)的競爭力。

　　據(jù)悉，實(shí)驗(yàn)所采用的標(biāo)記單光子源由瑞典皇家科學(xué)院提供，“法拉第－邁克爾遜”量子密碼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制，經(jīng)多次實(shí)際驗(yàn)證，可自動補(bǔ)償光纖路徑上的絕大部分干擾，具有良好的長期穩(wěn)定性。這一成果將進(jìn)一步推進(jìn)量子密碼技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。

　　《物理評論快報》審稿人認(rèn)為：該實(shí)驗(yàn)成果創(chuàng)新性地將兩種重要的技術(shù)――標(biāo)記單光子源與誘騙態(tài)技術(shù)相結(jié)合，可以有效地提高量子密鑰分配的安全距離和安全密鑰產(chǎn)生率，是一項(xiàng)非常優(yōu)秀的研究成果。