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延迟数据允许廉价的量子保密

作者:綦罟    发布时间:2017-12-09 05:06:01    

作者:Kurt Kleiner美国研究人员开发了一种降低量子加密成本的方法,这种方法允许完全安全的秘密通信该方法利用量子力学定律生成密钥,通过该密钥可以加密通过正常链路的后续通信物理学保证只有两个人使用系统才能知道密钥任何试图窃听传输的人只会警告合法用户并销毁数据该方法已经由银行试用,甚至用于传输选举结果但是,最常见的光纤量子链接需要四个昂贵的光子探测器,每个成本在5000美元到20,000美元之间,美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所的物理学家肖唐说不过,现在,唐和他的同事们已经研究出如何将所需的探测器数量减半为了生成仅为两个人知道的秘密量子密钥,一个用户的计算机发出一串光子,其中数字1和0编码到它们的极化中两个编码系统用于制作字符串 - 一些光子承载使用一个编码的数据,其余的编码接收者的设备不能事先告知哪个编码系统将用于哪个光子,因为窃听者可以使用该知识来拦截消息相反,接收器的计算机随机猜测用于读出每个光子的编码方案结果,它将获得一半字符串的错误读数在接收到字符串之后,发送方和接收方使用正常的通信信道来找出接收方正确读取的光子由于未在未加密的通道上讨论光子的实际读数,因此数据仍然安全双方使用来自正确读取的光子的数据作为秘密密钥 - 只能被他们知道的序列量子物理学意味着如果有人试图在传输过程中拦截光子,它们的极化就会发生变化,从而产生错误,导致窃听者离开当前系统的问题在于接收器需要两对光子探测器 - 一个用于读取每个编码系统然而,现在,唐和他的同事已经使接收器能够只获得一对探测器来测量两种极化系统该团队的新设备自动将携带使用一个偏振系统编码的数据的任何光子转换为使用另一个偏振系统编码的光子然后,一个探测器可以测量所有光子为了防止“原始”和“转换”的极性光子混合,转换的光子被延迟,因此它们出现在单独的“时间段”中唐说,通信延迟仅约1.6纳秒加拿大滑铁卢大学的物理学家NorbertLütkenhaus指出,减少探测器的数量并不能使量子通信的成本减半,尽管它会减少它们然而,他说,这项工作是一个“很好的实验”,汇集了许多以前独立的新想法期刊参考:研究将于6月6日出现在IEEE通讯快报中(DOI:

 

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