近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)用化量子密碼技術(shù)領(lǐng)域取得重要突破。該實(shí)驗(yàn)室韓正甫、陳巍等科研人員完成了目前距離最長(zhǎng)的環(huán)回差分相位協(xié)議量子密鑰分配驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然—光子學(xué)》雜志。
　　量子密鑰分配基于量子物理的基本原理，在理論上可實(shí)現(xiàn)無(wú)條件安全的密鑰協(xié)商，是量子安全通信的基礎(chǔ)之一。但在實(shí)際系統(tǒng)中，有可能存在安全漏洞。傳統(tǒng)的解決方案多基于對(duì)核心的安全參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)，這既增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，又容易引入額外的安全性隱患。
　　近期，科研人員提出了一種新型的環(huán)回差分相位協(xié)議。該協(xié)議無(wú)須監(jiān)測(cè)環(huán)境對(duì)光量子信號(hào)參數(shù)造成的擾動(dòng)，也可準(zhǔn)確估算實(shí)際系統(tǒng)的安全性。其優(yōu)勢(shì)在于時(shí)間跨度越大，安全性越高，但實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可調(diào)的大時(shí)間跨度極其困難。
　　為驗(yàn)證這個(gè)新協(xié)議的實(shí)用化前景，韓正甫小組發(fā)展了自主提出的“法拉第—邁克爾遜”型干涉儀，通過改進(jìn)制作工藝顯著提高了對(duì)稱精度，并采用高速主動(dòng)光學(xué)切換技術(shù)和主動(dòng)相位補(bǔ)償技術(shù)，解決了這一協(xié)議的核心技術(shù)難點(diǎn)。課題組實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在考慮了實(shí)際問題的條件下，利用目前的商用器件，成功實(shí)現(xiàn)了安全傳輸距離超過90公里的量子密鑰分配，創(chuàng)造了此類實(shí)驗(yàn)傳輸距離最遠(yuǎn)的世界紀(jì)錄。
　　韓正甫表示，相較于同期實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)具有可擴(kuò)展性好、易實(shí)現(xiàn)和穩(wěn)定性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分驗(yàn)證了環(huán)回差分相位協(xié)議的實(shí)用價(jià)值，為推進(jìn)量子密鑰分配技術(shù)的實(shí)用化提供了新的技術(shù)途徑。
　　（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2015-11-16 第1版 要聞)