我校量子信息技術研究所王琴教授團隊在量子密碼領域取得新進展,該團隊首次利用參量下轉換光源實現了被動式誘騙態量子數字簽名,達到了200公里的安全傳輸距離,創造了當前量子數字簽名實驗的最新記錄。該成果9月19日在線發表在國際權威學術期刊《Physical Review Applied》上。
量子數字簽名是量子密碼學的重要應用方向之一。相比經典數字簽名,量子數字簽名原則上具有量子力學賦予的無條件安全性,在密碼學中具有巨大的發展潛力,因而得到學術界的廣泛關注。目前大多數研究團隊使用的是主動式多強度誘騙態方案,可能存在著強度調制側信道漏洞,直接影響量子數字簽名系統的實際安全性。此前報道過的量子數字簽名最遠安全傳輸距離為134公里。針對目前主動式多強度誘騙態量子數字簽名協議存在的缺點,我校王琴教授團隊在自主研制的新型標記單光子源基礎上,提出了被動式誘騙態的量子數字簽名方案,從協議層面提高了安全性。隨后,他們對提出的量子數字簽名方案進行了原理性驗證,在100公里處每7秒可簽名1比特消息,兼顧了安全性和實用性。另外,該實驗將量子數字簽名的安全傳輸距離紀錄刷新到了200公里,充分展示了標記單光子源在量子密碼中的優勢,為未來量子數字簽名的實際應用打下良好基礎。
該項工作的第一作者是我校通信與信息工程學院博士生張春輝,量子信息技術研究所的王琴教授和張春梅老師是該工作的共同通訊作者。該工作得到了中國科學技術大學量子信息重點實驗室韓正甫、陳巍、王雙、銀振強,南京大學張臘寶等人提供的技術支持。此項工作受到國家重點研發計劃,國家自然科學基金以及江蘇省優勢學科等項目支持。
掃碼關注,查看更多科技成果