最新突破！中科大成功实现设备无关量子密钥分发技术

2022-08-02 15:00

万物皆媒，无远弗届的连接网络令我们的信息大规模地暴露在赛博空间，而如何能确保信息传输的安全性则成为科学家们孜孜不倦探究的话题。

7月28日，中国科学技术大学潘建伟及其同事张强、徐飞虎等科学家们组成的科研团队在《物理评论快报》上在线发表了一篇论文，在国际上首次实现了设备无关量子密钥分发（DI－QKD）的原理性演示。该论文同时被美国物理学会（APS）下属网站Physics以“Hiding Secrets Using Quantum Entanglement”为题报道。

据公开资料显示，相比于传统通信协议，量子密钥分发（QKD）能够使得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。

而量子密钥也存在着某些问题，如需要有受信任的设备才可实施相应方案，否则易造成现实条件下的潜在安全隐患。

而潘建伟等教授则在不依赖设备的情况下成功地实现了安全成码方案。研究人员从理论和实验两手切入：在理论方面，他们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，使得现有技术水平下DI－QKD的实现成为可能；实验方面，他们利用自发参量下转换的原理，通过优化空间光路的参数搭建了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。

该研究的价值在于揭示了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、构建未来的量子网络均具有重要的意义。