近日，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及同事張強(qiáng),、陳騰云與清華大學(xué),、中科院微系統(tǒng)所、濟(jì)南量子技術(shù)研究院等單位科研人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì),，采用清華大學(xué)物理系王向斌教授研究組提出的4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法,，在國際上首次實(shí)現(xiàn)超過400公里抵御量子黑客攻擊的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)（MDI-QKD），極大地推動(dòng)了兼顧安全和實(shí)用的遠(yuǎn)距離光纖量子通信的發(fā)展,。11月2日,，該成果以“在404公里光纖上實(shí)現(xiàn)測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)”為題發(fā)表在國際物理學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。王向斌教授是該論文的共同通訊作者,，其小組成員于宗文和博士生周逸恒均被列入該論文的共同作者名單,。
作為量子信息技術(shù)的一個(gè)極其重要而成功的實(shí)際應(yīng)用，量子密鑰分發(fā)（QKD）可以提供由量子物理學(xué)基本原理保證的無條件的安全性,。然而在實(shí)際的應(yīng)用中,，受到非理想單光子源與探測儀器效率等因素的限制，其理論距離實(shí)用還存在一定的距離,。由王向斌教授和其他國際學(xué)者發(fā)展出的誘騙態(tài)方法,，解決了非理想單光子源的安全性問題。而測量設(shè)備無關(guān)的QKD (MDI-QKD),，則可以克服非理想探測效率的安全隱患,。采用誘騙態(tài)方法的MDI-QKD可以在使用非理想光源和非理想探測器的情況下依然實(shí)現(xiàn)QKD的無條件安全性。
然而,，盡管誘騙態(tài)MDI-QKD已經(jīng)可以在現(xiàn)實(shí)條件下實(shí)現(xiàn)安全的保密通信,，但是現(xiàn)有的通信協(xié)議本身在已有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件下，獲得的成碼率極低,，嚴(yán)重限制了它的實(shí)用價(jià)值,。
針對(duì)這一困難，王向斌教授研究組提出了4強(qiáng)度優(yōu)化誘騙態(tài)MDI-QKD通信協(xié)議,，巨幅地提高了其成碼率,，特別是在小數(shù)據(jù)甚至即時(shí)通信中的提升更為明顯。采用這一4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法,，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),、清華大學(xué)等單位科研人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)超過400公里抵御量子黑客攻擊的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā),，并對(duì)不同距離點(diǎn)完成了一系列的實(shí)驗(yàn),。相比2014年的200公里傳輸實(shí)驗(yàn)，本次實(shí)驗(yàn)在207公里處的安全成碼率提高了500多倍,，其中50多倍的提高來自4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法,，另有10倍的提高是來自實(shí)驗(yàn)技術(shù)自身的改進(jìn),。
