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本文导读目录:
1、分发协议,我国光纤量子密钥分发距离创世界纪录 研究成果能为信息安全提供怎样的保护?
2、分发协议,我国科学家在高安全量子密钥分发网络方面取得新进展
分发协议,我国光纤量子密钥分发距离创世界纪录 研究成果能为信息安全提供怎样的保护? ♂
我国光纤量子密钥分发距离创世界纪录 研究成果能为信息安全提供怎样的保护?
央广网北京月日消息(记者杜震 王利 朱敏)中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,量子科技,被誉为影响人类未来的高新技术之一,也是国际科技竞争的热点领域。中国科学技术大学郭光灿院士团队近日实现公里光纤量子密钥分发,将安全传输距离世界纪录提升了多公里,向实现千公里陆基量子保密通信迈出重要一步。
对于普通人来说,量子这个词似乎离我们的生活十分遥远,但实际上任何科技的突破都可能影响着我们未来的发展。那么,量子密钥分发距离的突破为什么前进得如此艰难?实现量子保密通信的应用还需要克服哪些难点?
信息传递中,保密性和安全性十分重要。而保证信息安全,密码是关键。谁来分发密码才安全呢?中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿介绍,作为下一代信息技术的重要方向,量子通信具有极高的安全性和保密性。
郭光灿介绍:“保密通信最要害的是密码。密码安全了,保密通信就安全。密码现在如果用完了怎么办?要密钥的传输和密钥的分配。密钥分配一般可以派人送去,可是各种办法送都不安全。量子技术想用量子的办法来传送密钥,它的安全性比以前所有的手段都安全。”
为什么量子就不怕窃听呢?中国科学技术大学教授、中国密码学会量子密码专业委员会主任韩正甫进一步解释说:“量子密钥分发我们可以用单个光子来携带信息,从传给。这个过程中间如果有人窃听,那么这个光子就会消失掉,因此,我们接收的人就接收不到,接收不到密钥就没有形成,因此就不会引起安全性的问题。”
确定了量子的安全性后,如何提升量子通信的核心——量子密钥分发的安全传输距离,一直是量子领域争相发展与探究的方向。郭光灿说:“以前有一种方案叫,到了一定极限以后就没法办。如果要再往远的必须有量子中继,量子中继一时做不出来,所以大概多公里现在就到头了。”
年,英国科学家提出了全新的“双场量子密钥分发协议”,一举突破了原有的理论极限。但是,该理论的完善和实验技术的开拓极具挑战性。
韩正甫表示:“最早提出的理论,我们发现有些理论的弱点,是不能用的。于是我们做了很大的改进,从理论上证明了这种方案是可行的,提出了一个可执行的方案。”
年,郭光灿、韩正甫研究组在双场量子密钥分发协议的基础上,率先提出了免相位后选择的双场类协议,并首次在公里光纤信道中验证了此类协议的可行性。经过年多的探索,团队提出了改进的四相位调制双场协议,并进一步提升了独立光源的锁相稳频技术、高带宽信道相位补偿技术、高信噪比的单光子探测信号甄别技术等关键技术,将光纤双场量子密钥分发的安全传输距离延长至公里。
中国科学技术大学教授王双说:“我们这个实验不仅大大扩展了量子密钥分发的安全传输距离,也使得密钥的安全分发速率更高,-公里距离比国际同行高-倍,使得我们加密内容更加丰富、更加多样。”
要实现长距离的量子密钥分发,需要攻克的难点是什么?对此,韩正甫解释,实际上,最重要问题就是把两个完全不沾边的激光器,统一到完全一样的状态,让它们两个在相距公里还能完美干涉。把两个不是一个妈生的让它俩变成双胞胎,这个过程是这个实验里最难的点。
郭光灿院士表示,目前,团队正不断探索和追寻新的技术突破,向着新的世界纪录——千公里量级陆基广域量子保密通信网络,不断迈进。
“年前我们做到公里,经过年努力,这次光纤做到公里。我们想突破公里,这对量子技术发展具有重要意义,到这一步把它产业化工程化,当然还要解决很多实际问题,(如果问题得以解决),对整个产业将起到很大的作用。”郭光灿表示。
分发协议,我国科学家在高安全量子密钥分发网络方面取得新进展 ♂
我国科学家在高安全量子密钥分发网络方面取得新进展
近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子密钥分发网络化研究方面取得重要进展。科研团队实现了抗环境干扰的非可信节点量子密钥分发网络,全面提高了量子密钥分发网络的安全性、可用性和可靠性,向实现下一代量子网络迈出了重要的一步。
△测量设备无关网络的实施框图
网络安全是信息时代的重要主题,量子密钥分发网络以量子物理原理为基础,可为成千上万的用户提供信息论安全的保密通信服务,构建安全可控的网络环境。但网络中对于可信节点的需求提高了其实际部署的门槛,如何免除用户链路上必须可信的中间节点,降低对通信链路的安全性要求,从而构建下一代基于非可信节点的量子网络,是目前急需解决的问题。
测量设备无关量子密钥分发协议通过设置一个非可信节点对编码量子态进行联合测量,可在两个用户间构建安全的通信链路,是构建百公里级城域量子网络的重要角色。然而联合测量不仅限定了参与用户的数量,还对信道环境的稳定性提出了更高的要求,不利于在复杂网络环境下进行部署。科研团队多年来围绕这一问题展开深入研究。通过一系列技术攻关,科研团队完成了测量设备无关量子密钥分发网络的构建,使其同时具备抗环境干扰、无需可信节点、支持多用户灵活组网的特性。该成果推动了下一代量子保密通信网络的实用化,为未来量子互联网的具体形态做出了有益的探索。
(总台央视记者 帅俊全)
来源:央视新闻
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