國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀:外企加快內(nèi)地投資 中企“并購風(fēng)”趨向白熱化
近日,《物理評論快報》發(fā)表了中國科學(xué)家在量子通信領(lǐng)域創(chuàng)造的新世界紀(jì)錄,中國科技大學(xué)潘建偉及其同事張強(qiáng)、陳騰云,與清華大學(xué)王向斌及中科院上海微系統(tǒng)所、濟(jì)南量子技術(shù)研究院等單位科研人員合作,在國際上首次實(shí)現(xiàn)超過400公里抵御量子黑客攻擊的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā),極大地推動了兼顧安全和實(shí)用的遠(yuǎn)距離光纖量子通信的發(fā)展。
量子密鑰分發(fā)可以為分隔兩地的用戶提供無條件安全的共享密鑰。從1984年第一個量子密鑰分發(fā)協(xié)議(BB84協(xié)議)提出以來,增加安全通信距離、提高安全成碼率和提高現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的安全性是開發(fā)實(shí)用性量子密鑰分發(fā)最重要的3個目標(biāo)。
近年來,中國科大潘建偉小組圍繞上述3個目標(biāo)進(jìn)行了塬創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)研究,取得了一系列國際領(lǐng)先的成果:2013年,在國際上首次實(shí)現(xiàn)測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā),徹底解決了所有針對探測系統(tǒng)的黑客攻擊,被美國物理學(xué)會評選為2013年度國際物理學(xué)重大進(jìn)展﹔2014年,將測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)安全通信距離拓展至200公里,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄﹔2016年,又在國際上首次實(shí)現(xiàn)了基于非可信中繼的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。然而,這些實(shí)驗(yàn)的安全成碼率較低,嚴(yán)重限制了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
針對此問題,清華大學(xué)王向斌小組提出了4強(qiáng)度優(yōu)化理論方法,可以大幅度提高安全成碼率和安全距離。理論分析表明,該方法在典型實(shí)驗(yàn)條件下可以將成碼率提高近兩個數(shù)量級,從而大幅度提高實(shí)用化水平。
2016年,潘建偉小組進(jìn)一步通過發(fā)展穩(wěn)定的雙光子干涉技術(shù)和系統(tǒng)長時間穩(wěn)定技術(shù),採用王向斌教授發(fā)展的理論方法,結(jié)合上海微系統(tǒng)所尤立星研究員研制的高效低噪聲超導(dǎo)納米線單光子探測器,成功地將測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)安全傳輸紀(jì)錄拓展至404公里超低損耗光纖和311公里普通光纖距離,創(chuàng)造了光纖傳輸距離新的世界紀(jì)錄。
特別值得指出的是,在相同現(xiàn)實(shí)條件下,即使利用完美單光子源,BB84協(xié)議也不能在這么長的傳輸距離上實(shí)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)在207公里處的安全成碼率比2014年的200公里實(shí)驗(yàn)提高了500多倍﹔在102公里的安全成碼率已經(jīng)足以保証安全的語音通話,從而充分驗(yàn)証了測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)的實(shí)用性。
該成果近日發(fā)表在國際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報》上,審稿人高度評價它“是一個杰出的成就”“打破了BB84協(xié)議下單光子源的傳輸終極極限”。