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实用化新方案:选择多光子纠缠态并进行多方量子通信

导读: 该校教授陈增兵团队结合诱骗态和测量设备无关的量子密钥分发技术,提出了一个可在百公里量级分发后选择多光子纠缠态并进行多方量子通信的实用化方案。

  中国科学家在多方量子通信理论方面的研究,为多方秘密会议、网上选举的信息安全提供可能。国际权威物理学期刊《物理评论快报》刊登了这份方案。

  中国科学技术大学6日对外公布了上述消息。多方量子通信旨在为多用户保密通信提供基于量子力学原理的安全性。

  该校教授陈增兵团队结合诱骗态和测量设备无关的量子密钥分发技术,提出了一个可在百公里量级分发后选择多光子纠缠态并进行多方量子通信的实用化方案。

  该方案可抵御所有的探测器攻击和光源的光子数分离攻击,同时,用纠缠纯化技术保证多方量子密钥的无条件安全。

  目前,多方量子通信协议如量子秘密共享、量子秘密会议、三人量子密码等都需要一个重要的资源——完美关联的多光子纠缠态。然而,缺乏高亮度多光子纠缠源、难以远距离高保真地分发多光子纠缠态极大制约了多方量子通信的实用化,且目前最远的三光子纠缠态实验分发距离仅为1公里。

  中国科研人员提出了在三个合法用户间共享后选择多光子纠缠态的实用化方案,其中后选择测量仪器可以看作被包括窃听者在内的任何人操控的黑盒子,利用传统激光源实现多用户间的远距离多光子纠缠分发,并由此实现多方量子通信。

  据介绍,该研究结果大大提高了利用多光子纠缠态的多方量子通信实验的传输距离和成码率,使实际应用测量设备无关的多方量子通信成为可能。

  《物理评论快报》审稿人认为该理论方案“在现有技术下可实现并可直接实用”、实现了对“多方量子密钥分发距离约两个数量级的提升”。

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