中國科學家首次在500米光纖中實現量子信息的直接安全傳送

作者:scalett 發表日期:2017-11-15 13:36:02

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科技日報 聶翠蓉

中國科學家獨創的量子安全直接通信在實用化進程上再次向前推進了一大步。記者14日從清華大學與南京郵電大學聯合實驗組獲悉,繼今年6月宣布在實驗室通過量子存儲驗證量子安全直接通信的理論方案後,他們近日首次在500米光纖中實現量子信息的直接安全傳送。

量子通信包括量子密鑰分發、量子秘密共享和量子安全直接通信等不同模式。前兩者隻是利用量子力學原理給信息加密,但加密後的信息還是通過普通通信信道傳送並解密,所以一次隻能給一條信息加密;而量子安全直接通信,是由清華大學龍桂魯教授在全世界獨立開創的理論體係,可以利用量子力學原理直接安全地傳輸原始信息。

他們使用一種叫做糾纏的量子現象來實現量子安全直接通信。當糾纏產生之後,兩個粒子之間就存在聯係,無論它們相隔多遠。對一個粒子進行測量,將會立即影響到另外一個粒子的狀態。量子安全直接通信就是使用很多對這樣的糾纏粒子對,根據其中一個粒子的傳輸狀態來確定是否安全,在安全的情況下再利用另一個粒子直接安全通信。

來自清華大學的張巍及其合作者朱峰、盛宇波和黃翊東在兩公裏的環形光纖中進行實驗,首次在500米範圍內實現了量子安全直接通信,且理論分析證明,以當前試驗條件,完全可以實現幾十公裏的量子安全直接通信。盛宇波告訴記者,實驗結果很清晰地表明,基於光纖的量子安全直接通信能夠實現接近當前商用量子密鑰分發的傳輸率。量子安全直接通信要實現完全商業化,還有許多改進,但這次實驗是量子安全直接通信走向實用化邁出的關鍵性一步。


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