“他們使中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),乃至整個(gè)中國(guó),牢牢地在量子計(jì)算的世界地圖上占據(jù)了一席之地?!币欢蝸?lái)自國(guó)外媒體的高度評(píng)價(jià),不得不讓我們?cè)俅螌徱曇粋€(gè)十分高端的項(xiàng)目——“利用測(cè)量器件無(wú)關(guān)量子密鑰分發(fā)解決量子黑客隱患”。
這是一個(gè)由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及其同事張強(qiáng)、陳騰云與清華大學(xué)馬雄峰等組成的聯(lián)合研究小組,在近期取得的最新研究成果。該研究旨在通過(guò)量子通信技術(shù)這一根本性手段保障信息安全,而主攻方向就是完善量子密鑰的分發(fā)方案。
量子密鑰分發(fā)以量子物理與信息學(xué)為基礎(chǔ),被認(rèn)為是安全性最高的加密方式。盡管量子密鑰分發(fā)在理論上具有無(wú)條件安全性,即100%的安全,但由于單光子源和單光子探測(cè)器在現(xiàn)實(shí)條件下很難實(shí)現(xiàn),這就導(dǎo)致原有的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)可能存在著各種各樣的安全隱患。而當(dāng)我們有了量子計(jì)算機(jī)后,這些隱患就是黑客們將要攻擊的首選目標(biāo)。
那么是否有一個(gè)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)可以從根本上完全屏蔽所有已知和未知的、針對(duì)探測(cè)系統(tǒng)的攻擊呢?
基于這一構(gòu)想,潘建偉團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了獨(dú)立激光光源的干涉技術(shù),并利用與美國(guó)斯坦福大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的高效低噪聲上轉(zhuǎn)換單光子探測(cè)器,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了與測(cè)量器件無(wú)關(guān)的量子密鑰分發(fā)。該實(shí)驗(yàn)先天免疫于任何針對(duì)探測(cè)系統(tǒng)的攻擊,完美地解決了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中單光子探測(cè)系統(tǒng)易被黑客攻擊的安全隱患,大大提高了現(xiàn)實(shí)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的安全性。雖然目前這種系統(tǒng)的絕對(duì)安全距離僅在100~200千米,但已是“世界上最遙遠(yuǎn)的距離”了。
這到底是一項(xiàng)多么牛的研究成果?四次入選歐洲物理學(xué)會(huì)和美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選的年度國(guó)際物理學(xué)重大進(jìn)展,九次入選我國(guó)兩院院士評(píng)選的年度“中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”,六次入選科技部評(píng)選的年度“中國(guó)基礎(chǔ)研究十大新聞”……這些就是回答。
盡管量子計(jì)算機(jī)仍然離我們十分遙遠(yuǎn),能在有生之年見(jiàn)證它的問(wèn)世就已經(jīng)算是一個(gè)奇跡了。但我們的科學(xué)家卻已經(jīng)率先著手處理量子信息和量子通信領(lǐng)域的信息安全問(wèn)題。要知道,如果在量子計(jì)算領(lǐng)域中,信息安全得不到有利的保障,那么無(wú)異于我們有了一張諾亞方舟的船票,但這艘船卻不知會(huì)開(kāi)向何方。