據(jù)清華新聞網(wǎng)消息,近日,由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及同事張強(qiáng)、陳騰云與清華大學(xué)、中科院微系統(tǒng)所、濟(jì)南量子技術(shù)研究院等單位科研人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì),采用清華大學(xué)王向斌小組提出的4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法(optimized four-intensity decoy-state method),在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)超過(guò)400公里抵御量子黑客攻擊的測(cè)量設(shè)備無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā),極大地推動(dòng)了兼顧安全和實(shí)用的遠(yuǎn)距離光纖量子通信的發(fā)展。
什么是量子密鑰?
量子密鑰分發(fā)可以為分隔兩地的用戶提供無(wú)條件安全的共享密鑰。從1984年國(guó)際上首個(gè)量子密鑰分發(fā)協(xié)議(bb84協(xié)議)提出以來(lái),增加安全通信距離、提高安全成碼率和提高現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)安全性,成為開發(fā)實(shí)用性量子密鑰分發(fā)的三大目標(biāo)。
圍繞這三個(gè)目標(biāo),上述研究者開展了實(shí)驗(yàn)。
他們于2013年首次實(shí)現(xiàn)測(cè)量設(shè)備無(wú)關(guān)的量子密鑰分發(fā),徹底解決了針對(duì)探測(cè)系統(tǒng)的黑客攻擊,2014年又將安全通信距離拓展至200公里。
本次實(shí)驗(yàn)采用4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法,將量子密鑰分發(fā)安全傳輸記錄拓展至404公里超低損耗光纖(康寧公司提供)和311公里普通光纖距離,創(chuàng)造了量子密鑰分發(fā)光纖傳輸距離新的世界紀(jì)錄。特別值得指出的是,在相同現(xiàn)實(shí)條件下,即使利用完美單光子源,原始BB84協(xié)議也不能在這么長(zhǎng)的傳輸距離上得以實(shí)現(xiàn)。
11月2日,該成果以“在404公里光纖上實(shí)現(xiàn)測(cè)量設(shè)備無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)”(Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Over a 404 km Optical Fiber)為題發(fā)表在國(guó)際物理學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上,并入選當(dāng)期“編輯推薦”。美國(guó)著名科學(xué)新聞媒體《物理》雜志以量子密鑰傳輸距離翻番為焦點(diǎn)及時(shí)做出報(bào)道。
該研究稱:測(cè)量設(shè)備無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)(MDIQKD)可抵御所有量子黑客的探測(cè)器攻擊。