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我首次实现400公里抗黑客攻击量子密钥分发
日期:2016-11-05     作者:科技日报

打破单光子源的传输终极极限

  中国科大潘建伟及其同事张强、陈腾云与清华大学王向斌及中科院上海微系统所、济南量子技术研究院等单位科研人员合作,在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发,极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。该成果11月2日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上,审稿人评价它“打破了BB84协议下单光子源的传输终极极限”。

  增加安全通信距离、提高安全成码率和提高现实系统的安全性,是开发实用性量子密钥分发最重要的三个目标。潘建伟小组取得了一系列国际领先成果,然而实验安全成码率较低,严重限制了该技术的实际应用。对此,清华大学王向斌小组提出了4强度优化理论方法,可以大幅度提高安全成码率和安全距离。理论分析表明,该方法在典型实验条件下可以将成码率提高近两个数量级,从而大幅度提高实用化水平。2016年,潘建伟小组采用王向斌教授发展的理论方法,结合上海微系统所尤立星研究员研制的高效低噪声超导纳米线单光子探测器,成功地将测量设备无关的量子密钥分发安全传输记录拓展至404公里超低损耗光纤和311公里普通光纤距离,创造了光纤传输距离新的世界纪录。

  特别值得指出的是,该实验在207公里处的安全成码率比2014年的200公里实验提高了500多倍;在102公里的安全成码率已经足以保证安全的语音通话,从而充分验证了测量设备无关量子密钥分发的实用性。

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