怎么看中科大潘建伟团队的研究:量子通信实现了重要突破?

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品葱用户 biqimingzile 提问于 6/19/2020

转载贴吧热议吧的一贴:

国际首次!中科大潘建伟团队新突破,千公里级量子密钥分发,通信安全更进一步

量子保密通信的现实安全性又迈进了一大步!

由中科大潘建伟团队主导的量子通信研究实现了重要突破,主要表现于两个方面:

一是首次通过物理原理确保了卫星传输密钥的安全问题;

二是将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高了一个数量级,实现了 1120 公里无中继纠缠量子密钥分发;这同时也是国际上首次实现基于纠缠的千公里级量子密钥分发。

研究成果现已在《Nature》杂志发表,题为“Entanglement-based secure quantum cryptography over 1,120 kilometres”《基于纠缠的千公里级安全量子加密》。

首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发

量子密钥分发(Quantum key distribution,QKD),是一种在远程用户之间共享密钥的安全方法。

在理论上,量子通信提供了一种无条件安全的通信方式。但要走向应用,则存在着两大亟需解决的问题——现实条件下的安全性问题和远距离传输问题。

经过科学界 30 多年的研究,在地球上的各个站之间产生量子密码学链接的最大距离约为 144 公里,在实验室则可以达到 500 公里。

如果想要实现更长距离的量子通信,则需借助“信息驿站”,例如借助卫星充当地面站的可信中继,以此增加量子链路的长度。

不过,中继节点的安全性是需要人为保障的。一旦信息驿站被劫持,或被他方控制,则存在信息泄露的风险。

由此,潘建伟团队寻求出新的解决方案,即“不依赖可信中继”。

潘建伟向《中国科学报》表示:

如果把“墨子号”(原作为中继的量子卫星)作为纠缠源,而不是中继点,去产生安全的密钥,那么就有完全解决量子通信源端的不完美带来的安全问题。

从理论层面上看,基于量子纠缠的量子密钥分发的原理是让用户之间通过量子纠缠直接产生密码,纠缠源不掌握密钥的任何信息,以此从根本上解决量子通信源端的安全问题。

也就是说,即使卫星被劫持,亦或是设备遭到控制,基于纠缠的量子密钥也依旧是安全的。

在此次实验中,潘建伟团队是在相距 1120km 的青海德令哈站与新疆南山站之间进行,每个站点都有专门为量子实验设计的 1.2 米宽的新建望远镜。

为了提高量子密码链路的效率,研究人员将重点放在改进用于获取、定向和跟踪卫星和地面站目标的系统上。

不仅如此,研究人员还致力于提高地面镜片和其他光学设备的接收和收集效率。

最终,该研究实验将双光子分布的链路效率提高了近 4 倍,以每秒 2 对光子的速度在两个站之间建立起了量子纠缠,以每秒 0.12 比特的最终码速率产生密钥。

无疑,这一研究成果是量子通信领域里程碑式的进步。

《自然》杂志审稿人评论称:

(这一工作)展示了一项开创性实验的结果,这是构建全球化量子密钥分发网络甚至量子互联网的重要一步。我认为,不依赖可信中继的长距离纠缠量子密钥分发协议的实验的完成是一个里程碑。

不仅如此,该研究成果还得到了行业人员的认可。

沃尔夫物理学奖获得者、量子密码的提出者之一吉尔斯·布拉萨德表示:

这将最终实现所有密码学者千年来的梦想。

“墨子号”,老将新用

前面提到,要实现长距离的量子通信需要借助中继点,而量子卫星就是作为中继的可用途径之一。

按照潘建伟院士的说法,如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”,那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。

而在此次研究实验中,“墨子号”便是原作为中继的量子卫星。

                   ——-引用结束———-

这是一部分,我没复制全。看了这些我好像也没太懂做了什么成果,好像是新的成果让远距离信息传送所需要的中继装置减少了,传送距离增加。在受到制裁的情况下做出这种成果反应出什么呢

品葱用户 Awayzzz 评论于 2020-06-19

我更愿意相信伟大的祖国发明的量子波动阅读法

品葱用户 金属材料 评论于 2020-06-18

这也批判一番?没必要吧。

我倒觉得还真有可能,毕竟历害国真搞技术的也不是没有。

不过很显然,这个技术目前来说,未必领先外国,而且也只是攻破了其中一个技术问题而已。具体情况还得看专业的论文和书籍。

品葱用户 远去的声音 评论于 2020-06-19

利用量子纠缠态对卫星通信进行加密,硬是被炒作成量子通信,要脸吗?

品葱用户 吳樂天 评论于 2020-06-19

反應出吹牛逼要經費的姿勢提升     現在會找洋教授來加持了

簡單的說      如果外國連個風聲都沒有的東西     牆國自稱技術突破
那就是騙子      不用去跟他想太多

品葱用户 procks 评论于 2020-06-18

这是骗经费的,量子理论里还没确定完善的地方就拿出来做这个量子“通信”,西方美国研究的是完善理论的量子计算机,中国这个目前没啥用还不确定理论正确的量子通信,一旦理论错误,功亏一篑

品葱用户 狂疯宙宇 评论于 2020-06-18

又迈进了一大步,能不能换一句话,我都不知道要迈多少步了

品葱用户 让步 评论于 2020-06-19

这个标题就有误导.

如果真的了解量子的不确定性和所谓的量子纠缠, 就知道 量子通信再过一万年,一亿年都不会出现.

那个教授搞的是量子加密传输, 这个和量子通信别看差几个字,但是意义天差地别.

其实这个量子加密传输相当于一个高级的加密解密机,用来加密可以. 但是通信,还是要靠现有的方式.

品葱用户 若名用户 评论于 2020-06-18

听说是破解加密用的,说是只要做出来现有的端对端加密都会被攻破,一切都透明化,除非全球全面升级加密方式。说的太玄了不知道是不是真的,不过中共肯定有研发这种东西的动力,真要做出来全世界就自求多福吧。

品葱用户 killreddragon 评论于 2020-06-18

我记得方舟子说了很多次这人就是骗经费的。
我记得方舟子说了很多次这人就是骗经费的。

品葱用户 小狗包帝 评论于 2020-06-18

所以这个技术能让猪肉落价吗?不能的话我就不关心了。

品葱用户 gratesque 评论于 2020-06-19

恭喜他离终点又近了一步。

不管那终点是北美寓公,还是铅被动摄入过量。

品葱用户 趁着还能翻 评论于 2020-06-18

这几年时常看到潘建伟团队关于量子通信的研究上新闻,但始终觉得比较奇怪,量子通信好像在国外都不是热点。

和楼上所说的一样,西方的研究重点都是量子计算机,国内的话,像清华也听闻过物理系、交叉信息研究院的人做量子计算相关的研究,但大多都不是在研究通信,而是量子计算机那些东西。很怀疑到底靠不靠谱…

品葱用户 博士 评论于 2020-06-19

在中共被制裁垮掉支前,这个技术绝对应用不了

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