量子密钥分发网络可实现高安全性

  【科技前沿】 

  本报合肥7月21日电（记者常河、丁一鸣）日前，中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子密钥分发网络化研究方面取得重要进展。该团队韩正甫教授及其合作者王双、银振强、陈巍等实现了抗环境干扰的非可信节点量子密钥分发网络，全面提高了量子密钥分发网络的安全性、可用性和可靠性，向实现下一代量子网络迈出了重要的一步。相关研究成果近日在线发表在国际知名学术期刊《光学》上。

  网络安全是信息时代的重要主题，量子密钥分发网络以量子物理原理为基础，可为成千上万的用户提供信息论安全的保密通信服务，构建安全可控的网络环境。但网络中对于可信节点的需求提高了其实际部署的门槛，如何免除用户链路上必须可信的中间节点，降低对通信链路的安全性要求，从而构建下一代基于非可信节点的量子网络，是目前急需解决的问题。

  在本研究中，课题组设计了“萨格纳克-马赫-曾德尔”结构的非相敏量子编码器，能够免除相位参考系的补偿。同时，课题组借助随机化，擦除了编码量子态的偏振信息，使其具备抗信道偏振扰动能力。最后，课题组重新利用偏振维度进行多用户配对，能够同步实现多对用户的Hong-Ou-Mandel干涉和联合测量。在此基础上，课题组完成了测量设备无关量子密钥分发网络的构建，使其同时具备抗环境干扰、无须可信节点、支持多用户灵活组网的特性。该成果推动了下一代量子保密通信网络的实用化，为未来量子互联网的具体形态做出了有益的探索。