近日,国际学术期刊《自然·通讯》发表中国科学技术大学郭光灿院士、韩正甫教授团队与西安光机所张文富团队合作的最新研究成果。该成果提出并实现一种基于微腔光孤子的大规模集成化测量设备无关(MDI)量子密钥分发网络方案,为高安全性量子网络的大规模实用化部署提供新技术路径。
测量设备无关(MDI)量子网络的安全性设计近乎“苛刻”,它只要求发送信息的设备可信,对所有接收测量设备不做任何安全要求,也就是测量环节即使被窃听者做了手脚,信息依然安全。实现这项技术的核心难题在于光源。MDI网络要求大量用户拿到的光子完全相同,好比要求天南海北的工厂造出一模一样的“光钥匙”。问题是,随着用户数的增长,所需光源数量呈平方级增长。异地独立制备大规模全同光源难度极大,MDI网络的规模化因此停滞多年。
该研究团队提出用“片上光梳”在芯片上批量制备全同双光子源,接连攻克了异地独立锁定、光纤信道远程高保真度干涉、量子态高带宽下的高信噪比调制解调等难题,验证了百用户级全连接MDI量子网络的可行性,为实现下一代高安全、高性能量子网络的大规模部署奠定技术基础。 市科协供稿


