中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點實驗室在測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配研究方面取得進展，實驗室量子密碼研究組的銀振強、王雙、韓正甫、陳巍等在國際上首次實現(xiàn)“環(huán)境魯棒型”測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配 (MDI-QKD) 實驗系統(tǒng)，利用擾偏裝置，消除了實地信道偏振擾動的影響，解決了MDI-QKD系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的實用化問題，增強了系統(tǒng)的實際安全性與運行效率。研究成果發(fā)表在Optica上。 7<H |QL&  
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　　MDI-QKD是加拿大H. K. Lo研究組2012年提出的新型量子密鑰分配協(xié)議。它利用時間反演的糾纏分發(fā)方案，將測量端看成一個黑盒子，避免了對測量設(shè)備提出的可信要求，從而免疫了所有針對測量端的攻擊，提高了量子密鑰分配系統(tǒng)的實際安全性。在該協(xié)議中，異地全同光子的高效干涉是保障其有效穩(wěn)定運行的重要前提，其要求通信雙方發(fā)送的光子脈沖在波長、時間以及偏振狀態(tài)等自由度均不可區(qū)分，并且量子態(tài)編解碼的參考基準需保持一致。這些要求是目前MDI-QKD系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下實用化需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。 fvb=#58N_  
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　　2015年，韓正甫研究組實現(xiàn)了無需編解碼參考系校準的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分配實驗系統(tǒng)[Phys. Rev. Lett. 115, 160502 (2015)]，有效消除了環(huán)境干擾對編解碼空間的影響，避免了通信者之間編解碼參考系校準過程引入的系統(tǒng)開銷和安全隱患，有效提升了MDI-QKD在復(fù)雜設(shè)備環(huán)境下的可用性。 nNXgW  
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　　MDI-QKD對實地信道的偏振敏感特性仍然是制約該協(xié)議在實際復(fù)雜環(huán)境中實用化的關(guān)鍵因素。為解決該問題，韓正甫研究組通過改進參考系無關(guān)MDI-QKD系統(tǒng)，在發(fā)送端增加擾偏裝置，在測量端采用偏振態(tài)分離探測結(jié)構(gòu)，設(shè)計并實驗驗證了“環(huán)境魯棒型”MDI-QKD方案。通過摒棄MDI-QKD協(xié)議執(zhí)行中的主要參考系校準過程，該方案不僅能夠消除設(shè)備端和信道環(huán)境擾動對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響，保障系統(tǒng)在復(fù)雜實地條件以及多用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的魯棒性，而且有效避免了參考系校準過程引入的潛在安全性漏洞，并進一步降低了在實際使用環(huán)境下的資源消耗，極大提高了MDI-QKD多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的部署效率，對量子密鑰分配技術(shù)的實用化發(fā)展具有重要參考價值。 u !!X6<  
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　　該工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中科院和教育部的資助。