中科大量子密码分配研究获新突破

近日，中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室在实用化量子密码技术领域取得重要突破。该实验室韩正甫、陈巍等科研人员完成了目前距离最长的环回差分相位协议量子密钥分配验证实验。相关成果日前发表于《自然—光子学》杂志。

量子密钥分配基于量子物理的基本原理，在理论上可实现无条件安全的密钥协商，是量子安全通信的基础之一。但在实际系统中，有可能存在安全漏洞。传统的解决方案多基于对核心的安全参数进行统计和监测，这既增加了系统的复杂度，又容易引入额外的安全性隐患。

近期，科研人员提出了一种新型的环回差分相位协议。该协议无须监测环境对光量子信号参数造成的扰动，也可准确估算实际系统的安全性。其优势在于时间跨度越大，安全性越高，但实现稳定可调的大时间跨度极其困难。

为验证这个新协议的实用化前景，韩正甫小组发展了自主提出的“法拉第—迈克尔逊”型干涉仪，通过改进制作工艺显著提高了对称精度，并采用高速主动光学切换技术和主动相位补偿技术，解决了这一协议的核心技术难点。课题组实现的实验系统在考虑了实际问题的条件下，利用目前的商用器件，成功实现了安全传输距离超过90公里的量子密钥分配，创造了此类实验传输距离最远的世界纪录。

韩正甫表示，相较于同期实验，该实验具有可扩展性好、易实现和稳定性强等显著优势。实验结果充分验证了环回差分相位协议的实用价值，为推进量子密钥分配技术的实用化提供了新的技术途径。（通讯员刘爱华）