APL：科学家实现视频量子密码传输

顾汉现

APL：科学家实现视频量子密码传输


发布时间：2010-4-21 9:55:34


APL：科学家实现视频量子密码传输
量子密码通信驶上快车道，关键在于性能更“强悍”的光子探测器





据美国《科学》杂志在线版10-4月20日（北京时间）报道，日本东芝公司研究人员利用新研发的光电二极管，使量子密码密钥通信速度大幅提升，视频传输加密得以实现。成果发表于最新一期出版的《应用物理快报》（APL）。

量子密码通信是一种基于单光子偏振态的信息传输方式，其独特之处在于，每当有人闯入传输网络，光子束就会出现紊乱，每个结点的监测器就会指出错误等级的增加，从而发出受袭警报；发送与接收双方也会随机选取键值的子集进行比较，全部匹配才认为没有人监听。闯入者不被发现的几率仅为万亿分之一。

研究人员已为这一理论上无法冲破的密码系统奋斗十数年。继2008年具备6个结点的量子密码网络试验系统在维也纳实验成功后，该系统的参与者之一、日本东芝公司研究人员目前已将其密钥的传输速度提升到一个新的高度：系统能以“兆比特/秒”级的速率分配少量密钥穿过50公里光纤，而非以前仅仅“千比特/秒”级的速率；且该系统可连续运行36个小时，这之前，达到“兆比特/秒”的速度仅能维持几分钟。

据剑桥东芝实验室应用物理学家安德鲁·希尔兹介绍，提速的关键在于性能更“强悍”的光子探测器。东芝公司闻名的接收装置“雪崩光电二极管”在2008年曾使量子密码通信有过一次百倍提速，但它的一个“感知”过程限制了探测器的速率，新研发的光电二极管感觉更为灵敏，所需时间也更短。研究团队还实施了一个反馈系统来稳定运行，使密钥分布不再像从前那样每隔几分钟就得停下来自我校准。

加拿大多伦多大学物理学家卢凯光（音译）评价该成果“以应用观点来看非常之重要”。新系统将在10月后开始实际应用。日本国立信息与通信技术研究所物理学家佐佐木表示，以前技术只可应对语音会议，能够处理视频会议才是走向通信高端应用的关键。研发人员称量子密码网络仍有很长的路要走，目前网络中仍有易受到攻击的部分，一个完美网络所必需的的量子中继器还有待进一步发展。