“播種”激光脈沖或助量子加密系統實(shí)用化

　　英國劍橋大學(xué)和東芝歐洲研究所的科學(xué)家在最新一期《自然·光子學(xué)》雜志上撰文指出，他們采用“脈沖激光播種”技術(shù)，將一臺激光器內的光子“播種”進(jìn)另一臺激光器內，新方法或有助于“牢不可破”量子加密系統的實(shí)用化，并將信息傳輸速度提高了10多倍。

　　傳統加密技術(shù)越來(lái)越容易被破解。量子加密技術(shù)則有望通過(guò)將信息隱藏在從激光發(fā)出的光子內，提供極高的安全性。上海交通大學(xué)物理與天文系金賢敏教授向科技日報記者解釋到，量子加密系統會(huì )隨機生成一個(gè)密鑰，發(fā)送者(愛(ài)麗絲)通過(guò)發(fā)送不同方向偏振的光子來(lái)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(huì )給他密鑰。從原理上說(shuō)，該系統的強大之處在于，如果黑客試圖攔截愛(ài)麗絲和鮑勃的信息，密鑰就會(huì )改變。

　　金賢敏表示，不過(guò)該系統首當其沖受到攻擊的或是光子探測器，因為它極其敏感復雜。為此，科學(xué)家提出一種新型量子加密協(xié)議——測量器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)(MDI-QKD )。在這一方法中，愛(ài)麗絲和鮑勃不再各擁有一臺探測器，而是將其光子發(fā)送到中央節點(diǎn)(查理)。查理讓光子通過(guò)一臺分光器，并對其進(jìn)行測量，結果會(huì )透露量子比特的相互關(guān)系，但不會(huì )透露其具體值。在這套系統中，即使查理“耍詭計”，信息仍然安全。目前，MDI-QKD已被實(shí)驗證實(shí)，但由于信息分發(fā)速度太慢而無(wú)法實(shí)用。

　　據劍橋大學(xué)官網(wǎng)消息，在最新研究中，一臺激光器將其部分光子注入另一臺激光器內，這樣每臺激光器發(fā)出的脈沖之間具有更小的時(shí)間晃動(dòng)，因此更容易讓查理完成它的對比探測，如此，愛(ài)麗絲和鮑勃就可以編碼更短脈沖的光子發(fā)送給查理。研究還表明，在MDI-QKD系統中使用這一技術(shù)，能將其碼率提高到1Mbit/秒。

　　該研究論文第一作者、劍橋大學(xué)工程學(xué)院博士盧西恩·科曼達認為，最新研究或是通往實(shí)用量子加密系統的里程碑之一。