中国首次实现超 400 公里的抗黑客攻击量子密钥分发

据清华新闻网消息，近日，由中国科学技术大学潘建伟院士及同事张强、陈腾云与清华大学、中科院微系统所、济南量子技术研究院等单位科研人员组成的联合团队，采用清华大学王向斌小组提出的4强度优化理论方法（optimized four-intensity decoy-state method），在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发，极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。

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什么是量子密钥？

量子密钥分发可以为分隔两地的用户提供无条件安全的共享密钥。从1984年国际上首个量子密钥分发协议（bb84协议）提出以来，增加安全通信距离、提高安全成码率和提高现实系统安全性，成为开发实用性量子密钥分发的三大目标。

围绕这三个目标，上述研究者开展了实验。

抗黑客攻击量子密钥分发示意图

他们于2013年首次实现测量设备无关的量子密钥分发，彻底解决了针对探测系统的黑客攻击，2014年又将安全通信距离拓展至200公里。

本次实验采用4强度优化理论方法，将量子密钥分发安全传输记录拓展至404公里超低损耗光纤（康宁公司提供）和311公里普通光纤距离，创造了量子密钥分发光纤传输距离新的世界纪录。特别值得指出的是，在相同现实条件下，即使利用完美单光子源，原始BB84协议也不能在这么长的传输距离上得以实现。

11月2日，该成果以“在404公里光纤上实现测量设备无关量子密钥分发”（Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Over a 404 km Optical Fiber）为题发表在国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上，并入选当期“编辑推荐”。美国著名科学新闻媒体《物理》杂志以量子密钥传输距离翻番为焦点及时做出报道。

该研究称：测量设备无关量子密钥分发（MDIQKD）可抵御所有量子黑客的探测器攻击。