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幸运赛车前二遗漏我首次实现“环境鲁棒型”测量设备无关量子密钥分配实验系统
作者:幸运赛车 发布日期:2018-05-22

  吴长锋)中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室,在测量设备无关量子密钥分配研究方面取得重要进展,在国际上首次实现了“环境鲁棒型”测量设备无关量子密钥分配?(MDI-QKD)实验系统,利用扰偏装置,消除了实地信道偏振扰动的影响,解决了MDI-QKD系统在复杂环境下的实用化问题,增强了系统的实际安全性与运行效率。该成果日前发表在国际权威学术期刊《光学》上。

  MDI-QKD是加拿大H.?K.?Lo研究组2012年提出的新型量子密钥分配协议。它利用时间反演的纠缠分发方案,将测量端看成一个黑盒子,避免了对测量设备提出的可信要求,从而免疫了所有针对测量端的攻击,大大提高了量子密钥分配系统的实际安全性。在该协议中,异地全同光子的高效干涉是保障其有效稳定运行的重要前提,幸运赛车前二遗漏其要求通信双方发送的光子脉冲在波长、时间以及偏振状态等自由度均不可区分,并且量子态编解码的参考基准需保持一致。这些要求是目前MDI-QKD系统在复杂环境下实用化需要解决的关键技术难题。

  然而,MDI-QKD对实地信道的偏振敏感特性,仍然是制约该协议在实际复杂环境中实用化的关键因素。为解决该问题,中国科大研究组通过改进参考系无关MDI-QKD系统,在发送端增加扰偏装置,在测量端采用偏振态分离探测结构,设计并实验验证了“环境鲁棒型”MDI-QKD方案。通过摒弃MDI-QKD协议执行中的主要参考系校准过程,该方案不仅能够消除设备端和信道环境扰动对系统性能产生的影响,保障系统在复杂实地条件以及多用户网络环境下的鲁棒性,而且有效避免了参考系校准过程引入的潜在安全性漏洞,并进一步降低了在实际使用环境下的资源消耗,极大提高了MDI-QKD多节点网络的部署效率,对量子密钥分配技术的实用化发展具有重要参考价值。

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