中科大提出多方量子通信新理论密钥分发距离提升两个数量级

日前，中科大陈增兵教授研究组结合诱骗态和测量设备无关的量子密钥分发技术，提出一个可在百公里量级分发后选择多光子纠缠态，并进行多方量子通信的实用化方案。 3月6日，国际权威物理学期刊《物理评论快报》刊发了这一研究成果。

基于量子纠缠特性而诞生的量子通信，是迄今唯一被证明无条件安全的通信方式。但多方量子通信协议，均需要一个重要资源完美关联的多光子纠缠态。然而，缺乏高亮度多光子纠缠源、难以远距离高保真地分发多光子纠缠态，极大制约了多方量子通信的实用化。目前，最远的三光子纠缠态实验分发距离仅为1公里。

中科大提出在3个合法用户间共享后选择多光子纠缠态的实用化方案，利用传统激光源实现多用户间的远距离多光子纠缠分发，并由此实现多方量子通信。这一方案不仅可以抵御所有探测器攻击和光源的光子数分离攻击，而且用纠缠纯化技术保证了多方量子密钥的无条件安全。值得注意的是，多方量子密钥分发距离从1公里增长到100公里，直接提升了两个数量级。

该成果大大提高了利用多光子纠缠态的多方量子通信实验的传输距离和成码率，使实际应用测量设备无关的多方量子通信成为可能。 《物理评论快报》审稿人认为，该方案成功实现对多方量子密钥分发距离两个数量级的提升，并且在现有技术下可实现并可直接实用。

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