量子密鑰分發網絡可實現高安全性

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本報合肥7月21日電（記者常河、丁一鳴） 日前，中國科學技術大學郭光燦院士團隊在量子密鑰分發網絡化研究方面取得重要進展。該團隊韓正甫教授及其合作者王雙、銀振強、陳巍等實現了抗環境干擾的非可信節點量子密鑰分發網絡，全面提高了量子密鑰分發網絡的安全性、可用性和可靠性，向實現下一代量子網絡邁出了重要的一步。相關研究成果近日在線發表在國際知名學術期刊《光學》上。

網絡安全是信息時代的重要主題，量子密鑰分發網絡以量子物理原理為基礎，可為成千上萬的用户提供信息論安全的保密通信服務，構建安全可控的網絡環境。但網絡中對於可信節點的需求提高了其實際部署的門檻，如何免除用户鏈路上必須可信的中間節點，降低對通信鏈路的安全性要求，從而構建下一代基於非可信節點的量子網絡，是目前急需解決的問題。

在本研究中，課題組設計了“薩格納克-馬赫-曾德爾”結構的非相敏量子編碼器，能夠免除相位參考系的補償。同時，課題組藉助隨機化，擦除了編碼量子態的偏振信息，使其具備抗信道偏振擾動能力。最後，課題組重新利用偏振維度進行多用户配對，能夠同步實現多對用户的Hong-Ou-Mandel干涉和聯合測量。在此基礎上，課題組完成了測量設備無關量子密鑰分發網絡的構建，使其同時具備抗環境干擾、無須可信節點、支持多用户靈活組網的特性。該成果推動了下一代量子保密通信網絡的實用化，為未來量子互聯網的具體形態做出了有益的探索。