中瑞學者合作進一步提高量子密碼系統的安全性

　　新華網合肥３月１７日電（記者代群）由中國科學技術大學量子信息重點實驗室和瑞典皇家理工學院微電子與應用物理系量子電子與量子光學小組共同組建的聯合課題組，在世界上首次完成了采用標記單光子源的誘騙態量子密碼實驗，將量子密碼技術的實際安全性進一步提高。 

         這項成果的學術論文已發表在最新一期的《物理評論快報》上。

　　量子密碼術是新一代的保密通信技術，而量子密鑰分配是量子密碼術的核心組成部分。目前，由于量子密鑰分配所需要的理想單光子光源造價昂貴且技術尚不成熟，所以實際系統采用的光源大多是把激光經過強衰減后得到的弱相干光。這類光源中所含有的大量空脈沖和比例可觀的多光子脈沖不僅大大降低了密鑰產生率，而且嚴重影響了密鑰分配的安全性，因此有人提出使用“誘騙態”方法來保證實際系統的安全性。

　　中瑞學者采用激光激發周期性非線性晶體的方法，同時產生兩路具有不同波長的關聯光子對。由于這兩路光子對在時間、頻率上具有極強的關聯性，實驗上可以使用其中一路休閑光子來準確標記另外一路信號光子的產生。利用這一方法，可以有效降低信號光中空脈沖及多光子的比例，大大提高了安全密鑰產生率和安全傳輸距離。

　　中科院量子信息實驗室主任郭光燦院士認為，將標記技術與誘騙態技術相結合，原則上可得到目前為止最高的安全密鑰率和最遠的安全傳輸距離，其性能甚至可以非常接近使用理想單光子源的量子密鑰協議，因此在未來的密鑰應用中會具有很強的競爭力。

　　據悉，實驗所采用的標記單光子源由瑞典皇家科學院提供，“法拉第－邁克爾遜”量子密碼實驗系統由中科院量子信息重點實驗室研制，經多次實際驗證，可自動補償光纖路徑上的絕大部分干擾，具有良好的長期穩定性。這一成果將進一步推進量子密碼技術的實用化進程。

　　《物理評論快報》審稿人認為：該實驗成果創新性地將兩種重要的技術――標記單光子源與誘騙態技術相結合，可以有效地提高量子密鑰分配的安全距離和安全密鑰產生率，是一項非常優秀的研究成果。