原標(biāo)題：全球首次實現(xiàn)超過400公里抗黑客攻擊量子密鑰分發(fā)

本報合肥11月4日電 記者李陳續(xù)、通訊員楊保國4日從中國科技大學(xué)獲悉，由潘建偉院士及其同事張強、陳騰云，與清華大學(xué)王向斌及中科院上海微系統(tǒng)所、濟南量子技術(shù)研究院等單位科研人員合作，首次實現(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)。由中國人創(chuàng)造的這項“量子密鑰分發(fā)和量子通信最遠傳輸紀(jì)錄”，將極大推動兼顧安全和實用的遠距離光纖量子通信的發(fā)展。

量子密鑰分發(fā)，可以為分隔兩地的用戶提供無條件安全的共享密鑰。從1984年第一個量子密鑰分發(fā)協(xié)議（BB84協(xié)議）提出以來，增加安全通信距離、提高安全成碼率和提高現(xiàn)實系統(tǒng)的安全性是開發(fā)實用性量子密鑰分發(fā)最重要的3個目標(biāo)。

近年來，以潘建偉科研團隊為代表的中國科學(xué)家圍繞上述3個目標(biāo)取得了一系列國際領(lǐng)先的成果：2013年，在國際上首次實現(xiàn)測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)，徹底解決了所有針對探測系統(tǒng)的黑客攻擊；2014年，將安全通信距離拓展至200公里，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄；2016年，又在國際上首次實現(xiàn)了基于非可信中繼的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

然而，在這些實驗中，暴露出的安全成碼率較低等問題，嚴(yán)重限制了該技術(shù)的實際應(yīng)用。對此，清華大學(xué)王向斌小組提出了4強度優(yōu)化理論方法，可以大幅度提高安全成碼率和安全距離。理論分析表明，該方法在典型實驗條件下可以將成碼率提高近兩個數(shù)量級，從而大幅度提高實用化水平。

2016年，潘建偉團隊進一步通過發(fā)展穩(wěn)定的雙光子干涉技術(shù)和系統(tǒng)長時間穩(wěn)定技術(shù)，采用王向斌教授發(fā)展的理論方法，結(jié)合上海微系統(tǒng)所尤立星研究員研制的高效低噪聲超導(dǎo)納米線單光子探測器，成功地將測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)安全傳輸紀(jì)錄拓展至404公里超低損耗光纖和311公里普通光纖距離，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

11月2日，國際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報》刊發(fā)了這項由中國科學(xué)家創(chuàng)造的新紀(jì)錄。期刊審稿人評價：這“是一個杰出的成就”“打破了BB84協(xié)議下單光子源的傳輸終極極限”。