技术与基础设施

中国科学家在量子密钥分发网络化研究方面取得新进展

日期:2022-08-30

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中国科学技术大学郭光灿院士团队实现了抗环境干扰的非可信节点量子密钥分发网络,提高了量子密钥分发网络的安全性、可用性和可靠性,在量子密钥分发网络化研究方面取得突破。研究成果于2022715日发表在《Optica》杂志上。

量子密钥分发(QKD)网络以量子物理原理为基础,可为大量用户提供信息论安全的通信服务,它的安全性在理论上已被证明。然而,QKD在现实中容易受到威胁,对量子态的环境干扰会降低多用户通信的性能。研究团队围绕测量设备无关量子密钥分发协议展开深入研究,提出了一种基于与测量设备无关的量子密钥分配(MDI-QKD)协议的量子网络方案,具有对环境干扰的鲁棒性和对多用户访问的适应性。

MDI协议提高了测量设备的实际安全性,测量设备通常用作网络的中心节点。通过引入多用户,中心节点可以支持多用户操作,并进一步动态调节测量配置,以权衡多用户支持和关键速率。此外,由于参考系无关的量子密钥分发(RFI-QKD)协议和点协调工作模式(PCF),可以消除偏振影响,从而确保鲁棒性。该方法的本质是通过偏振路由脉冲,然后通过配对路由灵活地对用户进行分组,与协议和拓扑结构无关。将该方法扩展到最新的MDI协议是可能的。实验证明该方案可以适应其他类型的网络,例如环形拓扑。此外,随着多用户的扩展,通过丰富功能可增强部分应用场景。例如,密钥协议可以为参与者共享一个公共密钥。

信息来源:

https://news.cctv.cn/2022/07/20/ARTIiaHs91VtSvlUtwv9ZdiW220720.shtml

https://doi.org/10.1364/OPTICA.458937

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