在邁向安全實施基于量子的通信的重要一步中，研究人員證明了與安全測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分配(MDI-QKD)在破紀錄的170公里范圍內(nèi)的傳輸。

QKD通過利用光的量子特性在用戶之間生成安全的隨機密鑰來加密和解密在線數(shù)據(jù)，從而提供不可穿透的加密。獨立于測量設(shè)備的QKD 協(xié)議是最安全和實用的協(xié)議，因為它不受針對測量單個光子量子特性的檢測設(shè)備的攻擊。

南京郵電大學(xué)的Qin Wang將在首屆OSA Quantum 2.0會議上討論原理驗證演示，該會議將與OSA光學(xué)與激光科學(xué)前沿APS / DLS(FiO + LS)會議(9月14日至17日)。

Wang說：“我們使用未知來源研究了三態(tài)MDI-QKD協(xié)議，并進行了實驗演示，該協(xié)議允許不完善的狀態(tài)準備，唯一的假設(shè)是準備好的狀態(tài)位于二維希爾伯特空間中。” “這項工作大大提高了當(dāng)前技術(shù)下QKD的安全性和實用性。”

遠距離提升安全性

盡管已在相對較長的距離上證明了QKD，但很難在保持安全性的同時以高傳輸速率完成此操作。為了克服這一挑戰(zhàn)，Wang開發(fā)了一種新的MDI-QKD傳輸協(xié)議，該協(xié)議使用具有三個表征量子態(tài)的光子對數(shù)據(jù)進行編碼。

標準的MDI-QKD協(xié)議可以抵抗所有潛在的檢測漏洞;不幸的是，它仍然假設(shè)狀態(tài)準備完美，這在實踐中可能是一個巨大的挑戰(zhàn)。為了防止國家準備工作的不完善，提出了一些對策。Yin等。提出了一種稱為MDI-QKD的方法，該方法通過合并通常從相位誤差率的計算中丟棄的不匹配基數(shù)數(shù)據(jù)，來使用來源不明的MDI-QKD。在尹和其他人的工作的基礎(chǔ)上，研究團隊開發(fā)了一種實用的方案，該方案不僅采用了改進的相位估計方法，而且還采用了一種簡單的三態(tài)方案，與其他未經(jīng)鑒定的信號源或容錯的相比，其性能得到了大幅提高。 MDI-QKD方案。

研究人員使用最新的實驗裝置進行編碼和檢測，結(jié)果表明，新的QKD方法比其他類似的測量設(shè)備- 可以以更長的距離和更高的速率(10 -7 /脈沖密鑰速率)傳輸密鑰。獨立的QKD協(xié)議。理論計算表明，在200公里以內(nèi)的距離，安全傳輸都是可能的。

通過結(jié)合高效的誘餌態(tài)方法或新提出的雙場QKD協(xié)議，可以進一步發(fā)展當(dāng)前的工作。