“播种”激光或助量子加密系统实用化
- 发布时间：2016-04-07 01:29:44 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京4月6日电 （记者刘霞）英国剑桥大学和东芝欧洲研究所的科学家在最新一期《自然·光子学》杂志上撰文指出，他们采用“脉冲激光播种”技术，将一台激光器内的光子“播种”进另一台激光器内，新方法或有助于“牢不可破”量子加密系统的实用化，并将信息传输速度提高了10多倍。
传统加密技术越来越容易被破解。量子加密技术则有望通过将信息隐藏在从激光发出的光子内，提供极高的安全性。上海交通大学物理与天文系金贤敏教授向科技日报记者解释到，量子加密系统会随机生成一个密钥，发送者（爱丽丝）通过发送不同方向偏振的光子来编码密钥；接收者（鲍勃）用光子探测器测量光子的偏振方向，探测器将光子翻译成量子比特，假如鲍勃按照正确顺序使用光子探测器，探测器会给他密钥。从原理上说，该系统的强大之处在于，如果黑客试图拦截爱丽丝和鲍勃的信息，密钥就会改变。
金贤敏表示，不过该系统首当其冲受到攻击的或是光子探测器，因为它极其敏感复杂。为此，科学家提出一种新型量子加密协议——测量器件无关量子密钥分发（MDI-QKD ）。在这一方法中，爱丽丝和鲍勃不再各拥有一台探测器，而是将其光子发送到中央节点（查理）。查理让光子通过一台分光器，并对其进行测量，结果会透露量子比特的相互关系，但不会透露其具体值。在这套系统中，即使查理“耍诡计”，信息仍然安全。目前，MDI-QKD已被实验证实，但由于信息分发速度太慢而无法实用。
据剑桥大学官网消息，在最新研究中，一台激光器将其部分光子注入另一台激光器内，这样每台激光器发出的脉冲之间具有更小的时间晃动，因此更容易让查理完成它的对比探测，如此，爱丽丝和鲍勃就可以编码更短脉冲的光子发送给查理。研究还表明，在MDI-QKD系统中使用这一技术，能将其码率提高到1Mbit/秒。
该研究论文第一作者、剑桥大学工程学院博士卢西恩·科曼达认为，最新研究或是通往实用量子加密系统的里程碑之一。
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