中国科技大学和南京邮电大学的科学家在量子保密直接通信领域取得了重要突破。他们首次验证了量子存储量子安全直接通信协议的核心内容,为实现基于卫星的远程和全球量子安全直接通信奠定了基础。相关论文发表在最新一期的《物理评论快报》杂志上。
量子通信有许多不同的方式。目前,普遍报道使用量子密钥分发,即通过量子方式在双方之间安全分发和共享随机密钥。量子安全直接通信的区别在于它不要求双方事先共享密钥,而是直接传输机密信息。如果有窃听,可以通过安全检测发现。然而,到目前为止,量子保密直接通信实验通常使用光延迟来代替量子存储。在未来的量子通信网络中,必须使用真实的量子存储器,因为光纤延迟的存储时间是不可调的,而量子存储器的存储时间是可控的,在未来的通信网络中具有灵活性。由于需要存储纠缠光子以及不同存储单元之间建立的纠缠,
在量子存储中实现量子安全直接通信面临巨大挑战在这个实验中,研究人员使用了一种相对简单的解码方法,首次使用了真实的量子存储,演示了基于纠缠的量子保密通信协议的大部分核心内容,包括光子纠缠的产生、量子信道的安全性以及纠缠光子的传输、存储和编码。
这个实验朝着未来的量子直接通信网络迈出了关键的一步基于此,研究人员可以开展100多公里距离的量子保密直接通信研究,实现卫星与地球之间的量子保密直接通信以及全球化。