清華、中科大研究團隊在國際上率先實現(xiàn)絕對安全距離大于100公里的量子保密通信
本報訊 由清華大學、中國科技大學等單位組成的聯(lián)合研究團隊最近在遠距離量子通信研究上取得重大突破。采用誘騙信號方法,在國際上率先實現(xiàn)了以弱激光為光源、絕對安全距離大于100公里的量子密鑰分發(fā)。這是我國科學家繼五光子糾纏態(tài)制備與操縱、自由空間量子糾纏分發(fā)以及復合體系量子態(tài)隱形傳輸?shù)戎匾芯砍晒笤诹孔油ㄐ艑嶒烆I域取得的又一國際領先的研究成果。
由于量子加密術可以提供一種原理上絕對安全的通信手段,遠距離量子保密通信在國防上具有重大應用價值。上世紀90年代以來,國內(nèi)外眾多研究小組開始致力于利用弱激光光源進行量子密鑰分發(fā)的實驗研究。目前,在弱激光光源條件上,已有多個實驗報道了超過100公里的量子密鑰分發(fā)。但是,由于存在光子數(shù)分離攻擊,即使在最理想的條件下,所有這些實驗實現(xiàn)的最大安全距離都無法超過20公里。因而,以往所謂遠距離量子密鑰分發(fā)的實驗結果原則上都有安全漏洞。2003年,韓國學者黃元英提出了誘騙信號方法,用以解決光子數(shù)分離攻擊問題。次年,中國科學家王向斌(現(xiàn)任我校物理系教授)以及加拿大羅開廣研究小組對誘騙信號理論做出重要的改進與發(fā)展,使該方法能夠立即適用于現(xiàn)有成熟技術,特別是可以用弱激光光源做遠距離量子密鑰分發(fā)并獲得絕對安全的通信密碼。
2005年初,由潘建偉、王向斌、楊濤、彭承志和馬懷新等人組成的聯(lián)合研究小組開始利用誘騙信號方法進行遠距離量子密鑰分發(fā)的研究。經(jīng)過近兩年的聯(lián)合攻關,2006年夏,他們在國際上率先取得并宣布距離大于100公里的實驗結果。隨后,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學-維也納大學聯(lián)合研究小組也相繼獨立獲得了采用誘騙信號方法進行量子密鑰分發(fā)的實驗結果。上述三個實驗結果已同時發(fā)表在今年1月5日出版的物理學重要國際期刊———《物理評論快報》上。我校物理系彭承志博士是清華、中國科技大學聯(lián)合研究組論文的第一作者。