量子密钥分发网络可完成高安全性

未知 2022-07-21 15:47

量子密钥分发网络可完成高安全性 


记者20日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队韩正甫教授及其合作者王双、银振强、陈巍等完成了抗环境搅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,向完成下一代量子网络迈出了重要一步。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《光学》上。

当前,量子保密通讯网络已在全球各地先后布置,在实践中证明了其优越的安全通讯能力。但网络中关于可信节点的需求提高了其实际布置的门槛,如何革除用户链路上必需可信的中间节点,降低对通讯链路的安全性要求,然后构建下一代根据非可信节点的量子网络,是现在急需解决的问题。

丈量设备无关量子密钥分发协议(MDI-QKD)经过设置一个非可信节点对编码量子态进行联合丈量,可在两个用户间构建安全的通讯链路,是构建百公里级城域量子网络的重要人物。但是联合丈量不只限制了参加用户的数量,还对信道环境的稳定性提出了更高要求,不利于在杂乱网络环境下进行布置。

在前期研究的基础上,课题组规划了“萨格纳克—马赫—曾德尔”结构的非相敏量子编码器,能够革除相位参考系的补偿;一起,课题组凭借随机化,擦除了编码量子态的偏振信息,使其具有抗信道偏振扰动能力;最后,课题组从头使用偏振维度进行多用户配对,能够同步完成多对用户的Hong-Ou-Mandel干与和联合丈量。在此基础上,课题组完成了丈量设备无关量子密钥分发网络的构建,使其一起具有抗环境搅扰、无需可信节点、支撑多用户灵敏组网的特性。

这项研究成果将推动下一代量子保密通讯网络走向实用化,为未来量子互联网的具体形态做出了有利的探索。

 

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