全球首個(gè)光量子電話網(wǎng)中國合肥建成

從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉研究小組在實(shí)用化量子通信方面取得了重大進(jìn)展，在合肥建成了世界上首個(gè)光量子電話網(wǎng)，通過商業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)用戶之間可以不怕任何竊聽。這標(biāo)志著絕對安全的量子通信由實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)了日常生活，第一次真正展現(xiàn)了它的實(shí)用價(jià)值。

目前，該成果今年四月發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊《光學(xué)快遞》上，并立即被美國《科學(xué)》雜志以“量子電話呼叫”為題進(jìn)行報(bào)道。

量子通信是量子力學(xué)和經(jīng)典通信的交叉學(xué)科，有著傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對安全特性，在國家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應(yīng)用價(jià)值和前景。為了讓量子通信從理論走到現(xiàn)實(shí)，讓理論預(yù)測的絕對安全性變成真正不怕竊聽的全新通信方式，從二十世紀(jì)九十年代開始，國內(nèi)外科學(xué)家做了大量的研究工作。在研究初期，由于實(shí)驗(yàn)器件的不完美性和缺乏真正的單光子源，量子通信系統(tǒng)的安全通信速率隨著距離增加而急劇下降。由于量子通信速率不夠，科學(xué)家們只能通過反復(fù)使用同一組密碼來模擬進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，這使得量子通信系統(tǒng)只能停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，不具備應(yīng)用價(jià)值。

二00三年，韓國、中國、加拿大等國學(xué)者提出了誘騙態(tài)量子密碼理論方案，徹底解決了真實(shí)系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)條

二00六年夏，中國潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室、歐洲慕尼黑大學(xué)-維也納大學(xué)聯(lián)合研究小組各自獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了誘騙態(tài)方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超過一百公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)(潘建偉小組最近又把絕對安全通信距離突破到兩百公里)。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)表在國際著名物理學(xué)期刊《物理評論快報(bào)》上，真正打開了量子通信走向應(yīng)用的大門。

此后，由中國科大潘建偉、陳增兵、彭承志等人組成的團(tuán)隊(duì)針對量子通信實(shí)用化展開了攻關(guān)研究，研制成功量子電話樣機(jī)，并在商業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，組建了可自由擴(kuò)充的光量子電話網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)間距達(dá)到二十公里，實(shí)現(xiàn)了“一次一密”加密方式的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通話和三方對講機(jī)功能，真正實(shí)現(xiàn)了“電話一撥即通、語音實(shí)時(shí)加密、安全牢不可破”的量子保密電話。潘建偉小組在量子通信實(shí)用化及其網(wǎng)絡(luò)化核心技術(shù)方面的相繼突破，表明在中國實(shí)現(xiàn)量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的時(shí)機(jī)已經(jīng)到來。

據(jù)悉，這是中國科學(xué)家繼自由空間量子糾纏分發(fā)、絕對安全距離大于一百公里的量子保密通信之后，在實(shí)用化量子通信領(lǐng)域取得的又一國際領(lǐng)先的研究成果。