“播種”激光脈沖或助量子加密系統(tǒng)實用化

　　英國劍橋大學和東芝歐洲研究所的科學家在最新一期《自然·光子學》雜志上撰文指出，他們采用“脈沖激光播種”技術(shù)，將一臺激光器內(nèi)的光子“播種”進另一臺激光器內(nèi)，新方法或有助于“牢不可破”量子加密系統(tǒng)的實用化，并將信息傳輸速度提高了10多倍。

　　傳統(tǒng)加密技術(shù)越來越容易被破解。量子加密技術(shù)則有望通過將信息隱藏在從激光發(fā)出的光子內(nèi)，提供極高的安全性。上海交通大學物理與天文系金賢敏教授向科技日報記者解釋到，量子加密系統(tǒng)會隨機生成一個密鑰，發(fā)送者(愛麗絲)通過發(fā)送不同方向偏振的光子來編碼密鑰;接收者(鮑勃)用光子探測器測量光子的偏振方向，探測器將光子翻譯成量子比特，假如鮑勃按照正確順序使用光子探測器，探測器會給他密鑰。從原理上說，該系統(tǒng)的強大之處在于，如果黑客試圖攔截愛麗絲和鮑勃的信息，密鑰就會改變。

　　金賢敏表示，不過該系統(tǒng)首當其沖受到攻擊的或是光子探測器，因為它極其敏感復(fù)雜。為此，科學家提出一種新型量子加密協(xié)議——測量器件無關(guān)量子密鑰分發(fā)(MDI-QKD )。在這一方法中，愛麗絲和鮑勃不再各擁有一臺探測器，而是將其光子發(fā)送到中央節(jié)點(查理)。查理讓光子通過一臺分光器，并對其進行測量，結(jié)果會透露量子比特的相互關(guān)系，但不會透露其具體值。在這套系統(tǒng)中，即使查理“耍詭計”，信息仍然安全。目前，MDI-QKD已被實驗證實，但由于信息分發(fā)速度太慢而無法實用。

　　據(jù)劍橋大學官網(wǎng)消息，在最新研究中，一臺激光器將其部分光子注入另一臺激光器內(nèi)，這樣每臺激光器發(fā)出的脈沖之間具有更小的時間晃動，因此更容易讓查理完成它的對比探測，如此，愛麗絲和鮑勃就可以編碼更短脈沖的光子發(fā)送給查理。研究還表明，在MDI-QKD系統(tǒng)中使用這一技術(shù)，能將其碼率提高到1Mbit/秒。

　　該研究論文第一作者、劍橋大學工程學院博士盧西恩·科曼達認為，最新研究或是通往實用量子加密系統(tǒng)的里程碑之一。