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中瑞合作实现更安全的量子密码系统
日​前​,​由​中​国​科​技​大​学​中​科​院​量​子​信​息​重​点​实​验​室​与​瑞​典​皇​家​理​工​学​院​微​电​子​与​应​用​物​理​系​量​子​电​子​与​量​子​光​学​小​组​共​同​组​建​的​联​合​课​题​组​,​在​世​界​上​首​次​完​成​了​采​用​标​记​单​光​子​源​的​诱​骗​态​量​子​密​码​实​验​,​将​量​子​密​码​技​术​的​实​际​安​全​性​进​一​步​提​高​。​该​成​果​已​发​表​在​最​新​一​期​的​《​物​理​评​论​快​报​》​上​。
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［中国科大］我校实现国际最长距离实用光纤量子密码系统
作者：胡胜友
来源：中国科大报
日期： 10:45:05
　　由郭光灿院士领导的课题小组，在国际上首次解决了量子密钥分配过程的稳定性问题，经由实际通信光路实现了125公里单向量子密钥分配。这是迄今为止国际公开报道的最长距离的实用光纤量子密码系统。国际光学权威杂志《光学快报》日前已刊登这一成果。 　　&&& 据了解，上个世纪90年代，著名数学家肖尔提出量子并行算法，并证明量子计算可以攻破目前广泛使用的公钥RSA体系。也就是说，一旦量子计算机横空出世，现有全部密码体系都将被攻破，这显然对信息安全系统构成严峻挑战。 　　&&& 保密通信能够绝对安全吗？人们是否有能力保护自己的隐私？答案是肯定的。“如果量子计算机是‘利剑长矛’，那量子密码技术就是抵御它的一面‘盾牌’。”郭光灿说，量子密码提供了一种不可窃听、不可破译的新一代密码技术。从理论上讲，它能确保保密通信的绝对安全，使用任何物理定律所允许的窃听手段都会被发现。 　　&&& 由郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室成功地设计了一种具有很高的单向传输稳定性的量子密钥分配方案。利用该方案，实现了150公里的室内量子密钥分配；利用中国网通公司的实际通信光缆，实现了从北京（望京）经河北香河到天津（宝坻）的量子密钥分配，实际光缆长度125公里，系统的长期误码率低于6%。在该系统的量子密钥分配基础上，实现了动态图像的加密传输，图像刷新率可达20帧/秒，基本满足网上保密视频会议的要求。该保密通信系统解决了国际上一直未解决的长期稳定性和安全性的统一问题，使我国量子保密通信向国家信息安全应用迈出了关键一步。&&&&&&&&&&&&&&&&&
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中国科大实现最长距离量子密码系统传输
中国青年报日报道
由中国科技大学教授、院士郭光灿领导的课题小组，在国际上首次解决了量子密钥分配过程的稳定性问题，经由实际通信光路实现了125公里单向量子密钥分配。这是迄今为止国际公开报道的最长距离的实用光纤量子密码系统传输。国际光学权威杂志《光学快报》近日已刊登这一成果。据了解，上个世纪90年代，著名数学家肖尔提出量子并行算法，并证明量子计算可以攻破目前广泛使用的公钥RSA体系。也就是说，一旦量子计算机横空出世，现有全部密码体系都将被攻破，这显然对信息安全系统构成严峻挑战。保密通信能够绝对安全吗？人们是否有能力保护自己的隐私？答案是肯定的。“如果量子计算机是‘利剑长矛’，那量子密码技术就是抵御它的一面‘盾牌’。”郭光灿说，量子密码提供了一种不可窃听、不可破译的新一代密码技术。从理论上讲，它能确保保密通信的绝对安全，使用任何物理定律所允许的窃听手段都会被发现。由郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室成功地设计了一种具有很高的单向传输稳定性的量子密钥分配方案。利用该方案，实现了150公里的室内量子密钥分配；利用中国网通公司的实际通信光缆，实现了从北京（望京）经河北香河到天津（宝坻）的量子密钥分配，实际光缆长度125公里，系统的长期误码率低于6％。在该系统的量子密钥分配基础上，实现了动态图像的加密传输，图像刷新率可达20帧／秒，基本满足网上保密视频会议的要求。该保密通信系统解决了国际上一直未解决的长期稳定性和安全性的统一问题，使我国量子保密通信向国家信息安全应用迈出了关键一步。
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中国瑞典学者合作进一步提高量子密码系统安全性
中央政府门户网站　　　 日　　 来源：新华社
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    新华社合肥３月１７日电（记者代群）由中国科学技术大学量子信息重点实验室和瑞典皇家理工学院微电子与应用物理系量子电子与量子光学小组共同组建的联合课题组，在世界上首次完成了采用标记单光子源的诱骗态量子密码实验，将量子密码技术的实际安全性进一步提高。这项成果的学术论文已发表在最新一期的《物理评论快报》上。
    量子密码术是新一代的保密通信技术，而量子密钥分配是量子密码术的核心组成部分。目前，由于量子密钥分配所需要的理想单光子光源造价昂贵且技术尚不成熟，所以实际系统采用的光源大多是把激光经过强衰减后得到的弱相干光。这类光源中所含有的大量空脉冲和比例可观的多光子脉冲不仅大大降低了密钥产生率，而且严重影响了密钥分配的安全性，因此有人提出使用“诱骗态”方法来保证实际系统的安全性。
    中瑞学者采用激光激发周期性非线性晶体的方法，同时产生两路具有不同波长的关联光子对。由于这两路光子对在时间、频率上具有极强的关联性，实验上可以使用其中一路休闲光子来准确标记另外一路信号光子的产生。利用这一方法，可以有效降低信号光中空脉冲及多光子的比例，大大提高了安全密钥产生率和安全传输距离。
    中科院量子信息实验室主任郭光灿院士认为，将标记技术与诱骗态技术相结合，原则上可得到目前为止最高的安全密钥率和最远的安全传输距离，其性能甚至可以非常接近使用理想单光子源的量子密钥协议，因此在未来的密钥应用中会具有很强的竞争力。
    据悉，实验所采用的标记单光子源由瑞典皇家科学院提供，“法拉第－迈克尔逊”量子密码实验系统由中科院量子信息重点实验室研制，经多次实际验证，可自动补偿光纤路径上的绝大部分干扰，具有良好的长期稳定性。这一成果将进一步推进量子密码技术的实用化进程。
    《物理评论快报》审稿人认为：该实验成果创新性地将两种重要的技术――标记单光子源与诱骗态技术相结合，可以有效地提高量子密钥分配的安全距离和安全密钥产生率，是一项非常优秀的研究成果。
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（责任编辑： 孙晓礼美研制出单探测器量子密码分发系统
&&&《科技日报》华盛顿6月8日电&美国国家标准技术研究院日前表示，他们寻找到了更简单并有望降低成本的分发量子加密数字串或密码的新方法。虽然新方法因减少单光子探测器的数目而致使密码传输速率降低了一半，但是基于新方法的量子密码系统仍能以宽带传输速度工作。在性量子网路中，研究人员用该系统实现了网络视频信号的实时加密和解密传输。 && 　　在量子密码分发系统中，系统一端的偏振光光子发射器（或称发送器）在计算机控制下发出序列偏振光光子，并通过量子通道传输给系统另一端的偏振光光子接收器，接收器将和记录光子的偏振特性既光子的电场方向。通常，最典型的基于偏振光的光子接收器需要4个即两对单光子探测器，每个探测器的价格为5千至2万美元。一对探测器用来记录水平和垂直的偏振光光子，分别用0和1代表；另一对探测器则用来记录斜相交，即东北向和西北向的偏振光光子，分别记为0和1。 　　在新方法中，研究小组在汤晓博士领导下，设计出了一种光学组件，它将斜交叉的偏振光光子偏振方向旋转了45℃，再延迟一个时间间隔，使得交叉的偏振光光子能被探测水平和垂直偏振光光子的那对探测器所接收，而其讯号被储存在下一个时间间隔内，完全可以与水平和垂直偏振光光子的讯号区别开来。这样一来，采用一对探测器就能完成原来需要两对探测器才能完成的偏振光光子探测，将量子密码分发系统的探测器数目减少了一半，即在须用四个探测器的方案中减少到只用两个，或在须用两个探测器的方案中减少到只用一个。最近，该研究小组又进一步把探测器的数量减少到只用一个，从而使基于偏振光子探测的量子密码分发系统结构简化，成本降低。 　　虽然根据基础物理定律，理论量子密码系统能够传输绝对安全的密码，但是在实际系统中，光子探测器的非完美性可能削弱系统的安全性。例如，光子探测器存在着称为&死时&固有问题。其表现是，探测器在记录一个光子后，瞬间停止工作，从而漏掉紧随而来的光子，导致光子密码出现非随机性的状况。此外，探测器与探测器之间与生俱来的性能差异也能致使探测光子随机性的下降，从而影响其安全性。然而，该研究小组提出的只用一个探测器的量子密码系统则能避免出现上述问题，确保量子密码分发系统在实际应用中更加安全可靠。&&
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