量子通信再進步 量子信息實現(xiàn)500米光纖直接安全傳送

量子信息實現(xiàn)500米光纖直接安全傳送

最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

科技日報北京11月14日電(記者 聶翠蓉) 中國科學家獨創(chuàng)的量子安全直接通信在實用化進程上再次向前推進了一大步。記者14日從清華大學與南京郵電大學聯(lián)合實驗組獲悉，繼今年6月宣布在實驗室通過量子存儲驗證量子安全直接通信的理論方案后，他們近日首次在500米光纖中實現(xiàn)量子信息的直接安全傳送。

量子通信包括量子密鑰分發(fā)、量子秘密共享和量子安全直接通信等不同模式。前兩者只是利用量子力學原理給信息加密，但加密后的信息還是通過普通通信信道傳送并解密，所以一次只能給一條信息加密；而量子安全直接通信，是由清華大學龍桂魯教授在全世界獨立開創(chuàng)的理論體系，可以利用量子力學原理直接安全地傳輸原始信息。

他們使用一種叫做糾纏的量子現(xiàn)象來實現(xiàn)量子安全直接通信。當糾纏產(chǎn)生之后，兩個粒子之間就存在聯(lián)系，無論它們相隔多遠。對一個粒子進行測量，將會立即影響到另外一個粒子的狀態(tài)。量子安全直接通信就是使用很多對這樣的糾纏粒子對，根據(jù)其中一個粒子的傳輸狀態(tài)來確定是否安全，在安全的情況下再利用另一個粒子直接安全通信。

來自清華大學的張巍及其合作者朱峰、盛宇波和黃翊東在兩公里的環(huán)形光纖中進行實驗，首次在500米范圍內(nèi)實現(xiàn)了量子安全直接通信，且理論分析證明，以當前試驗條件，完全可以實現(xiàn)幾十公里的量子安全直接通信。盛宇波告訴記者，實驗結(jié)果很清晰地表明，基于光纖的量子安全直接通信能夠?qū)崿F(xiàn)接近當前商用量子密鑰分發(fā)的傳輸率。量子安全直接通信要實現(xiàn)完全商業(yè)化，還有許多改進，但這次實驗是量子安全直接通信走向?qū)嵱没~出的關(guān)鍵性一步。