记者从中国科学技术大学获悉,日前,该校潘建伟研究小组在实用化量子通信方面取得了重大进展,在合肥建成世界上首个光量子电话网,这标志着绝对安全的量子通信由实验室走进了日常生活。
据介绍,量子通信是量子力学和经典通信的交叉学科,有着传统通信方式所不具备的绝对安全特性,在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景。 从20世纪90年代开始,海内外科学家一直致力于将量子通信理论进行实用化的研究,但因实验器件的不完美性和缺乏真正的单光子源,量子通信系统的安全通信 速率随着距离增加而急剧下降,量子通信系统只能停留在实验室内,不具备应用价值。
2003年,韩国、中国、加拿大等国学者提出了诱骗态量子密码理论方案,彻底解决了真实系统和现有技术条件下,量子通信的安全速率随距离增加而严重下降的问题。2006年夏,中国潘建伟小组、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、欧洲慕尼黑大学-维也纳大学联合研究小组各自独立实现了诱骗态方案,同时实现了超过100公里的量子保密通信实验,其中,潘建伟小组最近完成的实验又将绝对安全通信距离延长到200公里。
此后,由中国科大潘建伟、陈增兵、彭承志等人组成的团队针对量子通信实用化展开了攻关研究,研制成功量子电话样机,并在商业光纤网络的基础上,组建了可自由扩充的光量子电话网,节点间距达到20公里,实现了“一次一密”加密方式的实时网络通话和3方对讲机功能,真正实现了“电话一拨即通、语音实时加密、安全牢不可破”的量子保密电话。该成果已于今年4月发表在国际光学领域著名期刊《光学快递》上,并立即被美国《科学》杂志以“量子电话呼叫”为题进行了报道。
据悉,光量子电话网的建成,是中国科学家继自由空间量子纠缠分发、绝对安全距离大于100公里的量子保密通信之后,在实用化量子通信领域取得的又一国际领先的研究成果。
