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我國實現(xiàn)模式匹配量子密鑰分發(fā)

摘要:中國科學技術大學潘建偉、陳騰云等與清華大學馬雄峰合作,首次在實驗上實現(xiàn)了模式匹配量子密鑰分發(fā)(MP-QKD)。相關研究成果日前發(fā)表在《物理評論快報》上。

  ICC訊 記者5日從中國科學技術大學獲悉,該校潘建偉、陳騰云等與清華大學馬雄峰合作,首次在實驗上實現(xiàn)了模式匹配量子密鑰分發(fā)(MP-QKD)。相關研究成果日前發(fā)表在《物理評論快報》上。

  量子密鑰分發(fā)(QKD)基于量子力學基本原理,可以實現(xiàn)理論上無條件安全的保密通信,因此近幾十年來一直是學術界的研究熱點。MP-QKD是由清華大學馬雄峰研究組于2022年提出的一種新型測量設備無關量子密鑰分發(fā)協(xié)議,要求通信雙方首先將信息編碼在單個光學模式中,基于探測響應結果,通信雙方按照一定規(guī)則進行配對,再根據配對情況進行基矢比對、參數(shù)估計等后處理操作來產生最終的安全密鑰。

  相較于原始的測量設備無關協(xié)議(MDI-QKD),MP-QKD可將更多的探測事件用于成碼,很大程度提高成碼率;相較于雙場量子密鑰分發(fā)協(xié)議(TF-QKD)和相位匹配協(xié)議(PM-QKD),MP-QKD無需復雜的激光器鎖頻鎖相技術,節(jié)省成本且降低了實際應用難度,同時對環(huán)境噪聲有更好的抗干擾能力。

  潘建偉、陳騰云研究組基于MP-QKD協(xié)議,利用極大似然估計的數(shù)據后處理方法,精確地估算出兩個獨立激光器的頻率差用于參數(shù)估計,并結合中國科學院上海微系統(tǒng)所尤立星團隊研制的高效率單光子探測器,實現(xiàn)了實驗室標準光纖百公里級、200公里級、300公里級以及超低損光纖400公里級的安全成碼,相較于之前的原始MDI實驗,成碼率有明顯提升,并且在300公里和400公里距離上較之前實驗成碼率提升了3個數(shù)量級。

  這一研究成果表明,MP-QKD在不需激光器鎖頻鎖相的條件下可以實現(xiàn)遠距離安全成碼且在城域距離有較高成碼率,極大地降低了協(xié)議實現(xiàn)難度,對未來量子通信網絡構建具有重要意義。

內容來自:科技日報
本文地址:http://m.huaquanjd.cn//Site/CN/News/2023/02/06/20230206025949885821.htm 轉載請保留文章出處
關鍵字: 量子 密鑰
文章標題:我國實現(xiàn)模式匹配量子密鑰分發(fā)
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