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  • 中科大在新型量子密钥分配研究上取得重要进展

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-04-28

    作者:吴兰来源:中国新闻网发布日期:2018/2/3 10:442336014

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    China University of Science and Technology在新量子密钥分发研究上取得重要进展

    China News Agency合肥,2月2日(记者吴兰)记者从中国科技大学获悉,该校研究人员在环回差分相位量子密钥分发(RRDPS)-分组脉冲数最少、最长的RRDPS协议的研究方面取得了重要进展

    该研究结果最近发表在国际权威学术期刊《自然通讯》 (《Nature Communications》)上。

    中国科学院量子信息重点实验室的尹振强、新美乐股份公司、陈巍和韩付正从理论上改进了协议的安全性证明。在此基础上,世界上首次实现了分组脉冲数最小、安全距离最长的RRDPS协议,解决了实际信道条件下分组脉冲过多、协议效率低的问题。

    RRDPS是日本和美国科学家在2014年提出的一种新的量子密钥分发协议。该协议可以在不监控信号干扰参数的情况下估计窃听者的信息量,在量子密钥分发协议的设计上也取得了突破。在实际应用中,信道无干扰监测还带来了系统简化和误码率容限高的优点,引起了学术界的极大兴趣。

    然而,仍有一些关键问题没有在该协议中得到解决。首先,从理论上讲,现有的安全证明在计算信息泄露时比较粗糙,无法定量描述窃听者的攻击行为、系统错误率和信息泄露之间的内在关系。实验所需的脉冲包l数量太大,实现有效测量的设备相对复杂,这也限制了协议的实用性。

    为了解决这些问题,中国研究人员首先从理论上完善了RRDPS协议的安全性证明。仿真结果表明,基于这种新的安全证明,RRDP协议的密钥率和安全距离等关键指标得到了显着提高,与原协议相比,RRDP协议所需的脉冲包数量大幅减少,这对降低RRDP系统的实现难度和提高其实用性具有重要意义。

    为了进一步验证这一理论,韩付正的研究小组还在L=3的情况下实施了最简单的RRDPS演示实验。实验实现了30公里光纤通道上的密钥分发,没有错误检测。如果结合信道干扰参数,安全距离可达140公里。研究结果对丰富高维量子密钥分发的安全分析理论和方法,提高系统的实用性具有重要的参考价值。(结束)

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