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量子安全直接通信 傳輸距離達40公里

所屬分類:時事聚焦    發布時間: 2020-10-22    作者:新巨力流體工程
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無需密(mi)鑰,即可直接(jie)在(zai)量(liang)(liang)子(zi)信(xin)道中傳輸(shu)秘密(mi)信(xin)息!記者9月22日(ri)從上海交通(tong)大學獲悉,該(gai)校陳險峰團隊和(he)江(jiang)西師范大學李淵華(hua)等人合作,在(zai)量(liang)(liang)子(zi)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)(luo)取得重要突破(po),他們利用量(liang)(liang)子(zi)安(an)全直接(jie)通(tong)信(xin)原(yuan)理,..實現了網(wang)絡(luo)(luo)中15個用戶之間的安(an)全通(tong)信(xin),其傳輸(shu)距(ju)離達40公里(li)。該(gai)研究(jiu)為未來基于衛星的量(liang)(liang)子(zi)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)(luo)和(he)全球量(liang)(liang)子(zi)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)(luo)奠定了基礎。相關論文發表在(zai)《光科學應用》。

量(liang)(liang)子(zi)(zi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)包括(kuo)量(liang)(liang)子(zi)(zi)密(mi)(mi)(mi)鑰分(fen)(fen)發(fa)、量(liang)(liang)子(zi)(zi)秘(mi)密(mi)(mi)(mi)共(gong)享和量(liang)(liang)子(zi)(zi)安全直(zhi)接(jie)(jie)(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin)等模式。量(liang)(liang)子(zi)(zi)密(mi)(mi)(mi)鑰分(fen)(fen)發(fa)和量(liang)(liang)子(zi)(zi)秘(mi)密(mi)(mi)(mi)共(gong)享是在通(tong)(tong)信(xin)(xin)雙方(fang)共(gong)享密(mi)(mi)(mi)碼。現有的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)通(tong)(tong)信(xin)(xin)網(wang)絡(luo)主要是基于(yu)量(liang)(liang)子(zi)(zi)密(mi)(mi)(mi)鑰分(fen)(fen)發(fa),用量(liang)(liang)子(zi)(zi)的(de)方(fang)法在網(wang)絡(luo)中(zhong)分(fen)(fen)發(fa)安全密(mi)(mi)(mi)鑰。目前(qian)還不能(neng)在網(wang)絡(luo)中(zhong)直(zhi)接(jie)(jie)(jie)傳輸安全信(xin)(xin)息。2000年,清華大(da)學(xue)龍(long)桂魯提出了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)安全直(zhi)接(jie)(jie)(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin),量(liang)(liang)子(zi)(zi)安全直(zhi)接(jie)(jie)(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin)的(de)特殊之處在于(yu),不需要密(mi)(mi)(mi)碼就可以完成信(xin)(xin)息的(de)安全傳輸。2021年《6G研究白皮(pi)書》指出,量(liang)(liang)子(zi)(zi)安全直(zhi)接(jie)(jie)(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin)具有偵(zhen)測竊聽的(de)能(neng)力(li),在下一代安全通(tong)(tong)信(xin)(xin)方(fang)面能(neng)夠展現巨大(da)的(de)潛力(li)。

近幾年(nian),量(liang)(liang)子(zi)安(an)全(quan)(quan)直(zhi)(zhi)接(jie)通(tong)信發展迅速。2016年(nian),山西(xi)大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)和清華(hua)(hua)大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)完成(cheng)(cheng)..單光(guang)子(zi)量(liang)(liang)子(zi)安(an)全(quan)(quan)直(zhi)(zhi)接(jie)通(tong)信實驗;2017年(nian),中國科學(xue)(xue)(xue)技術大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)和南京(jing)(jing)郵(you)電大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)完成(cheng)(cheng)了(le)基于糾纏的量(liang)(liang)子(zi)安(an)全(quan)(quan)直(zhi)(zhi)接(jie)通(tong)信;隨(sui)后,清華(hua)(hua)大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)和南京(jing)(jing)郵(you)電大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)完成(cheng)(cheng)了(le)500米光(guang)纖傳輸距離的量(liang)(liang)子(zi)安(an)全(quan)(quan)直(zhi)(zhi)接(jie)通(tong)信;2020年(nian),北(bei)京(jing)(jing)量(liang)(liang)子(zi)信息科學(xue)(xue)(xue)研究院和清華(hua)(hua)大(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)研制成(cheng)(cheng)功首臺具有(you)實用價值的量(liang)(liang)子(zi)安(an)全(quan)(quan)直(zhi)(zhi)接(jie)通(tong)信樣機,并(bing)在中關(guan)村論壇發布(bu)會上發布(bu)。

此次(ci)上海交通大學和江西(xi)師(shi)范大學聯合團隊基(ji)于量子(zi)安全直(zhi)接通信(xin)(xin)原理,首先(xian)在(zai)(zai)實驗(yan)中制(zhi)備出時(shi)間(jian)(jian)—能量糾纏。隨后利用(yong)(yong)光纖,在(zai)(zai)通信(xin)(xin)網絡的(de)15個(ge)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)之間(jian)(jian)的(de)任意兩個(ge)分發(fa)糾纏。兩個(ge)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)之間(jian)(jian)的(de)傳(chuan)輸(shu)(shu)距離為40公里。利用(yong)(yong)和頻產生器實現貝爾態分析解碼,完成信(xin)(xin)息的(de)傳(chuan)輸(shu)(shu)。實驗(yan)結果表明,其信(xin)(xin)息傳(chuan)輸(shu)(shu)率(lv)達到了1Kbp/s。

該實驗為(wei)未來通(tong)信網(wang)絡(luo)提供了重(zhong)要的(de)技(ji)術支(zhi)撐,以(yi)此實驗為(wei)基(ji)礎,研究人員可以(yi)開展更長距離的(de)量子(zi)通(tong)信網(wang)絡(luo)研究,以(yi)及實現(xian)星(xing)地之間,乃至(zhi)全球化的(de)量子(zi)通(tong)信網(wang)絡(luo)。(記者(zhe)張曄)

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