中國首次實(shí)現(xiàn)超400公里的抗黑客攻擊量子密鑰分發(fā)

據(jù)清華新聞網(wǎng)消息，近日，由中國科學(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），在國際上首次實(shí)現(xiàn)超過400公里抵御量子黑客攻擊的測量設(shè)備無關(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條件安全的共享密鑰。從1984年國際上首個(gè)量子密鑰分發(fā)協(xié)議（bb84協(xié)議）提出以來，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)測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)，徹底解決了針對(duì)探測系統(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)測量設(shè)備無關(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：測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)（MDIQKD）可抵御所有量子黑客的探測器攻擊。

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