您现在的位置: 通信界 >> 通信前瞻 >> 对话正文  
 
中国科大在高安全量子密钥分发网络方面取得新进展
[ 通信界 / 赵昊 / www.cntxj.net / 2022/7/21 22:02:38 ]
 

我校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。相关研究成果于7月16日在线发表在国际学术知名期刊《Optica》上[Optica, 9, 812-823(2022)]。

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。当前,量子保密通信网络已在全球各地先后部署,在实践中证明了其优越的安全通信能力。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。

测量设备无关量子密钥分发协议(MDI-QKD)通过设置一个非可信节点对编码量子态进行联合测量,可在两个用户间构建安全的通信链路,是构建百公里级城域量子网络的重要角色。然而联合测量不仅限定了参与用户的数量,还对信道环境的稳定性提出了更高的要求,不利于在复杂网络环境下进行部署。韩正甫课题组多年来围绕这一问题展开深入研究,2015年实现了参考系测量设备双无关系统(Phys. Rev. Lett. 115, 160502 (2015)),解决了相位扰动的问题;2017年设计出环境鲁棒型系统(Optica 4, 1016-1023 (2017)),进一步实现了抗偏振扰动能力;2021年提出非独立组网方案(Photon. Res. 9, 1881-1891 (2021)),探索测量设备无关系统的网络化路线。至此,解决MDI-QKD网络的多用户可用性和环境干扰下的可靠性问题,其条件已经具备。

图1 测量设备无关网络的实施框图

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、无需可信节点、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。

该工作的共同第一作者为中科院量子信息重点实验室特任副研究员范元冠杰和博士后卢奉宇,王双教授、银振强教授是该工作的共同通讯作者。这项工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中国博士后科学基金会、中国科学院和安徽省的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1364/OPTICA.458937

(中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技创新研究院、物理学院、科研部)

 

作者:赵昊 合作媒体:通信界 编辑:顾北

 

 

 
 热点文章
普通对话 中国科大在高安全量子密钥分发网络方面取得新进展
普通对话 华为杨超斌:迈向5.5G持续创新,开启5G产业新征程
普通对话 华为丁耘:绿色ICT,共创新价值
普通对话 中国联通买彦州:加强创新力度,协同推进6G技术领先
普通对话 中国联通买彦州:广电5G商用对行业竞争格局不会有重大影响
普通对话 中国联通陈忠岳:从“提速降费”向“提速提质”转型,适应新监管需
普通对话 信通院总工敖立:5G工业模组是产业链特别短板
普通对话 华为胡厚崑:5G+工业互联网 数据驱动是关键
普通对话 中兴通讯首席发展官崔丽:澎湃“数”动能,助力“智”生长
普通对话 华为郭平:每个人磨好自己的豆腐,就会有一个繁荣的公司
普通对话 中国移动赵大春:力推北斗与5G产业深度融合
普通对话 中国移动杨杰:加快推进新型平台用工模式规范发展
普通对话 中国移动简勤:5G引领数字化转型 终端承载应用创新
普通对话 信通院徐菲:争取2021年实现端到端网络切片自动化部署
普通对话 专访GSMA刘鸿:5G专网谁来建?运营商是最佳选择
普通对话 华为甘斌:预计2021年5G用户将超5亿
普通对话 郄勇志:小米被美拉黑事件启示:实现科技自立才是真王道
普通对话 杨泽民:光网络发展挑战与机遇并存
普通对话 闻库:要有打造“数字中国 光网底座”的使命感
普通对话 张杰:“双千兆”发展面临四大核心挑战
  版权与免责声明: ① 凡本网注明“合作媒体:通信界”的所有作品,版权均属于通信界,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:通信界”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。 ② 凡本网注明“合作媒体:XXX(非通信界)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。 ③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一月内进行。
通信视界
华为胡厚崑:5G+工业互联网 数据驱动是关键
华为郭平:每个人磨好自己的豆腐,就会有一个
普通对话 华为丁耘:绿色ICT,共创新价值
普通对话 中国联通买彦州:广电5G商用对行业竞争格局不
普通对话 中国联通陈忠岳:从“提速降费”向“提速提质
普通对话 华为胡厚崑:5G+工业互联网 数据驱动是关键
普通对话 华为郭平:每个人磨好自己的豆腐,就会有一个
普通对话 中国移动杨杰:加快推进新型平台用工模式规范
普通对话 中国移动简勤:5G引领数字化转型 终端承载应用
普通对话 专访GSMA刘鸿:5G专网谁来建?运营商是最佳选
普通对话 华为甘斌:预计2021年5G用户将超5亿
普通对话 郄勇志:小米被美拉黑事件启示:实现科技自立
普通对话 闻库:要有打造“数字中国 光网底座”的使命感
普通对话 中兴通讯CTO王喜瑜:5G为新媒体注入底层“心”
普通对话 任正非谈剥离荣耀:无意拖人下水 未来是竞争对
普通对话 华为丁耘:共同打造最成功的5G
普通对话 联想杨元庆:以“端-边-云-网-智”技术架构 全
通信前瞻
中国科大在高安全量子密钥分发网络方面取得新
信通院总工敖立:5G工业模组是产业链特别短板
普通对话 中国科大在高安全量子密钥分发网络方面取得新
普通对话 华为杨超斌:迈向5.5G持续创新,开启5G产业新
普通对话 中国联通买彦州:加强创新力度,协同推进6G技
普通对话 信通院总工敖立:5G工业模组是产业链特别短板
普通对话 中兴通讯首席发展官崔丽:澎湃“数”动能,助
普通对话 中国移动赵大春:力推北斗与5G产业深度融合
普通对话 信通院徐菲:争取2021年实现端到端网络切片自
普通对话 杨泽民:光网络发展挑战与机遇并存
普通对话 张杰:“双千兆”发展面临四大核心挑战
普通对话 中国移动董事长杨杰:共创信息服务新生态 共拓
普通对话 王志勤:“5G+工业互联网”产业发展初期仍面临
普通对话 中国电信董事长柯瑞文:5G+云网,助力VR产业发
普通对话 信通院刘多:中国数字经济增速领跑全球 同比增
普通对话 邬贺铨:5G将激发更大的市场 为信息化、工业化
普通对话 段永平:“性价比”就是性能不好的借口