中國(guó)科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉教授和同事楊濤、陳騰云等在光纖通信中實(shí)現(xiàn)了一種抗干擾的量子密碼分配方案，保證了長(zhǎng)距離光纖量子通信的安全和質(zhì)量。這一成果日前發(fā)表在剛剛出版的國(guó)際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。“非常出色的”“具有特殊的價(jià)值”，是該雜志審稿人對(duì)這一成果的評(píng)價(jià)。

量子密碼是能提供絕對(duì)安全的保密通信手段，目前已開始走向?qū)嵱没６F(xiàn)在大部分量子通信是通過(guò)光纖傳輸?shù)模捎诠饫w本身結(jié)構(gòu)的缺陷，還有外界對(duì)光纖的扭曲、旋轉(zhuǎn)，都會(huì)使信息失真，導(dǎo)致量子密碼的錯(cuò)誤，大大降低密碼的產(chǎn)生效率。通常的解決辦法是對(duì)傳遞信息的光子進(jìn)行反方向變化，把光子變回原來(lái)狀態(tài)，但在復(fù)雜多變的環(huán)境中，反方向變化是很困難的。同時(shí)，要限制噪聲對(duì)密碼的影響，需要在10億分之一秒量級(jí)的同步時(shí)間內(nèi)測(cè)量出光子的信息，這也是非常困難的。

潘建偉研究小組在實(shí)驗(yàn)中采用一種特殊標(biāo)定方式，把量子信息編碼到光子上，并人為地加入隨機(jī)旋轉(zhuǎn)操作，使得最后生成的密碼不受光纖扭曲、旋轉(zhuǎn)，或者光纖本身缺陷的影響，通信雙方也不需要精確的同步時(shí)間，大大降低了通信的復(fù)雜度。無(wú)論外部環(huán)境如何變化，光纖通信雙方總有辦法取得需要的密碼。此外，他們還給出了量子通信方案的絕對(duì)安全的理論論證，避免了現(xiàn)有光纖量子通信的安全性隱患。

據(jù)研究人員介紹，下一步，他們將在這個(gè)方案的基礎(chǔ)上，開展進(jìn)一步研究，以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的量子通信。