[安徽日报]我科学家成功解决量子黑客隐患

来源:安徽日报|发布时间:2013-09-26

  9月25日,中科大发布重大科研成果,该校潘建伟院士与清华大学马雄峰教授联合小组,利用与美国斯坦福大学联合开发的先进单光子探测器,在国际上首次实现与测量器件无关的“量子密钥”分发,成功解决现实环境中单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患。成果9月24日发表在国际权威期刊《物理评论快报》上。
  在微观世界中,有两个共同来源的粒子,只要一个粒子发生变化,另一个粒子会立即发生相应变化,如同一对有心灵感应的双胞胎,这就是被爱因斯坦称作“幽灵般的超距离作用”的“量子纠缠”。依靠量子纠缠特性而产生的“量子密钥”,是保障通信安全的终极手段。古人在信封上用火漆封口,一旦信件中途被打开,就会留下泄密的痕迹。 “‘量子密钥’在量子通信中的作用就像火漆一样,但比火漆更彻底。一旦有人试图打开信件,‘量子密钥’就会让信件自毁,并让使用者知晓。 ”潘建伟表示,因而“量子密钥”被认为是最安全的加密方式。
  虽然“量子密钥”在理论上具有无条件安全性,但其分发要求使用理想的单光子源和单光子探测器,现实很难实现。 2007年,该小组在国际上首次实现百公里量级的诱骗态“量子密钥”分发,成功解决非理想单光子源带来的安全性漏洞,但随后探测器的不完美性成为量子黑客的主要攻击点。已知的量子黑客攻击,虽可通过适当改造密码系统加以防御,但安全隐患仍然存在。
  新技术让“量子密钥”分发,不再受探测器“掣肘”。研究中,潘建伟小组发展了独立激光光源的干涉技术,并与美国联合开发了国际上最先进的室温通信波段单光子探测器。在此基础上,结合清华大学马雄峰教授的理论分析,在世界上首次实现与探测器无关的“量子密钥”分发,并保证了非理想光源系统的安全性,让所有攻击探测器的量子黑客根本“无处下手”。
  这项成果在实用化量子通信领域具有重要意义,被审稿人称赞为“该领域的重要贡献”。多年来,潘建伟小组在量子保密通信领域取得了多项开创性成果,并在合肥成功组建世界上首个互联互通的光量子电话网,成果被《自然》《科学》等国际权威期刊广泛报道,标志着我国在量子保密通信领域持续保持着国际领先地位。(记者桂运安)

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