新華社合肥2月6日電（記者徐海濤）記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校中科院量子信息重點實驗室近期在環(huán)回差分相位量子密鑰分配（RRDPS）研究方面取得重要進展，銀振強、王雙、陳巍、韓正甫等人在理論上完善了該協(xié)議的安全性證明，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了分組脈沖數(shù)最小、安全距離最長的RRDPS協(xié)議，解決了該協(xié)議在實際信道條件下分組脈沖數(shù)過多、效率偏低的問題。國際學術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果。
RRDPS是日本和美國科學家2014年提出的新型量子密鑰分發(fā)協(xié)議，無需監(jiān)測信號擾動參數(shù)，即可實現(xiàn)對竊聽者信息量的估計，在實際應用中也具有系統(tǒng)簡化、誤碼率容忍高等優(yōu)勢。但該協(xié)議仍存在一些關(guān)鍵問題沒有解決，不能定量描述竊聽者攻擊行為、系統(tǒng)誤碼率和信息泄露的內(nèi)在關(guān)系，實現(xiàn)的裝置復雜限制了實用化。
為解決這些問題，韓正甫研究組的銀振強、王雙和陳巍等人首先在理論上完善了RRDPS協(xié)議的安全性證明，進一步優(yōu)化對竊聽者信息的估計。仿真計算表明，基于新的安全性證明，RRDPS協(xié)議的密鑰率和安全距離等關(guān)鍵指標都有了顯著提高，且其所需的脈沖分組數(shù)L相對于原始協(xié)議大大減少。這對于降低RRDPS系統(tǒng)的實現(xiàn)難度、提升其實用性有著重要意義。
研究組通過實驗，在30公里的光纖信道上實現(xiàn)了免誤碼檢測的密鑰分發(fā)，如果結(jié)合信道擾動參數(shù)，安全距離則可以達到140公里。該成果對于豐富高維量子密鑰分發(fā)的安全性分析理論和方法，提升系統(tǒng)的實用性有著重要的參考價值。
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