“播種”鐳射或助量子加密系統實用化
- 發佈時間：2016-04-07 01:29:44 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京4月6日電 （記者劉霞）英國康橋大學和東芝歐洲研究所的科學家在最新一期《自然·光子學》雜誌上撰文指出，他們採用“脈衝鐳射播種”技術，將一台鐳射器內的光子“播種”進另一台鐳射器內，新方法或有助於“牢不可破”量子加密系統的實用化，並將資訊傳輸速度提高了10多倍。
傳統加密技術越來越容易被破解。量子加密技術則有望通過將資訊隱藏在從鐳射發出的光子內，提供極高的安全性。上海交通大學物理與天文係金賢敏教授向科技日報記者解釋到，量子加密系統會隨機生成一個密鑰，發送者（愛麗絲）通過發送不同方向偏振的光子來編碼密鑰；接收者（鮑勃）用光子探測器測量光子的偏振方向，探測器將光子翻譯成量子比特，假如鮑勃按照正確順序使用光子探測器，探測器會給他密鑰。從原理上説，該系統的強大之處在於，如果駭客試圖攔截愛麗絲和鮑勃的資訊，密鑰就會改變。
金賢敏表示，不過該系統首當其衝受到攻擊的或是光子探測器，因為它極其敏感複雜。為此，科學家提出一種新型量子加密協議——測量器件無關量子密鑰分發（MDI-QKD ）。在這一方法中，愛麗絲和鮑勃不再各擁有一台探測器，而是將其光子發送到中央節點（查理）。查理讓光子通過一台分光器，並對其進行測量，結果會透露量子比特的相互關係，但不會透露其具體值。在這套系統中，即使查理“耍詭計”，資訊仍然安全。目前，MDI-QKD已被實驗證實，但由於資訊分發速度太慢而無法實用。
據康橋大學官網消息，在最新研究中，一台鐳射器將其部分光子注入另一台鐳射器內，這樣每台鐳射器發出的脈衝之間具有更小的時間晃動，因此更容易讓查理完成它的對比探測，如此，愛麗絲和鮑勃就可以編碼更短脈衝的光子發送給查理。研究還表明，在MDI-QKD系統中使用這一技術，能將其碼率提高到1Mbit/秒。
該研究論文第一作者、康橋大學工程學院博士盧西恩·科曼達認為，最新研究或是通往實用量子加密系統的里程碑之一。
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