潘建伟团队最新钻研收获登上Nature:首次实现1120公里长距离无中继纠缠量子密钥分发

原标题:潘建伟团队最新钻研收获登上Nature:首次实现1120公里长距离无中继纠缠量子密钥分发

鱼羊 发自 凹非寺

量子位 报道 | 公多号 QbitAI

量子通信,又获里程碑式突破。

这一次,照样来自潘建伟教授团队——

“墨子号”量子科学实验卫星,实现了 1120公里长距离无中继纠缠量子密钥分发。

这是全球首次实现千公里级基于纠缠的无中继量子密钥分发,不光将以去地面无中继量子密钥分发的空间距离挑高一个数目级,并且始末物理原理确保即使卫星被他方限制,照样能够实现坦然的量子密钥分发。

潘建伟教授外示:

吾实在认为不依赖可信中继的长距离纠缠量子密钥分发制定的实验实现,是一个里程碑。

吾实在认为不依赖可信中继的长距离纠缠量子密钥分发制定的实验实现,是一个里程碑。

这一钻研收获,登上了最新一期的Nature。

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千公里级无中继纠缠量子密钥分发

量子密钥分发,是行使量子通信的手段,让通信两边拥有共同的密钥。

由于密钥是行使量子态来进走添密的,因而任何窃听走为都会造成量子态转折,从而袒露。

也就是说,量子密钥分发具有“无条件的坦然性”。

在此前的钻研中,现场点对点光纤量子密钥分发的坦然距离达到了百公里量级,在实验室里最多能达到500公里。

但是,倘若要实现千公里级别的量子密钥分发,就必要行使量子中继器。

比如中国首条量子保密通信干线 京沪干线,就是始末32个中继节点“接力”转发,实现了连接北京、上海,贯穿济南和相符胖全长2000余公里的量子通信主干网络。

而行使“墨子号”行为中继,中国科学家已经在解放空间信道实现了7600公里的洲际通信距离。

而中继节点的存在,就造成了云云一个 坦然题目——

中继节点的坦然必须依赖人来保障,比如,倘若“墨子号”被劫持,就会存在密钥泄露的风险。

并且,在2017年“墨子号”实现的有中继1200公里纠缠分发中,钻研人员发现,固然实验中每秒能产生约590万对纠缠光子,但每秒能探测到的只有1对光子, 效果很矮。

而在这次潘建伟团队说相符牛津大学Artur Ekert教授、中科院上海技术物理钻研所王建宇团队、中科院微弱卫星创新钻研院、中科院光电技术钻研所等有关团队,实现的千公里级别量子密钥分发,最大的突破就在于——

不依赖可信中继。

基于纠缠的量子密钥分发的原理是,不论处于纠缠状态的粒子之间相隔多远,只要测量了其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会响答确定,联系我们这一特性能够用来在迢遥两地的用户间产生密钥。

那么,倘若让卫星行为纠缠源,只负责分发纠缠,不掌握任何密钥新闻,即使纠缠源来自不走信的第三方,只要用户间能检测到量子纠缠,仍能够产生坦然的密钥。

在这次实验中,钻研人员在相隔1120公里的新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站竖立了两个地面站。每个站点都有特意为量子实验设计的直径为1.2米的地面看远镜。

为了挑高量子暗号链路的效果,钻研人员对地面授与光路和单光子探测器进走了改进,成功使链路搜集效果挑高了4倍。

详细而言,是以每秒2对光子的速度在两个站之间竖立首了量子纠缠,在有限码长下以每秒0.12比特的最后码速率产生密钥。

如此一来,不光将量子密钥分发的地面坦然距离挑高了一个数目级,还使其坦然性达到了史无前例的程度。

正如潘建伟教授所说,哪怕卫星被别人限制了,暗号也是坦然的。

IEEE Spectrum则评论说,这项钻研,使几乎不走破解的量子互联网离现实行使更近一步。

不过,潘建伟教授也坦言,现在的收获还属于原理演示,要具有实用价值还必要较长时间,“依赖于卫星等各方面技术的提高”。

但“结相符最新发展的量子纠缠源技术,异日卫星上可每秒产生10亿对纠缠光子,最后密钥成码率将挑高到每秒几十比特或单次过境几万比特,让坦然的实用化量子密钥分发网络成为能够”。

One More Thing

近日,潘建伟持股11%的科大国盾量子技术股份有限公司,始末科创板首次公开发走股票注册。

也就是说,科大国盾不日将在科创板上市,成为科创板“量子通信第一股”。

据报道,科大国盾此次计划召募资金3亿元,主要用于量子通信网络设备项现在及研发中央建设项现在。

去年,科大国盾营收2.56亿元,主要营业来自国家及地方当局推动的主干网、城域网等量子保密通信网络建设项现在。

参考链接:

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posted @ 20-06-23 12:59  作者:admin  阅读量:

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