我科学家成功解决量子黑客隐患

本报讯（记者 桂运安）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。

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