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保卫通信安全、防范窃听 “量子直接通信技术”发布

北京商报讯(记者 陶凤 刘瀚琳)2020年9月19日,在2020年中关村论坛发布会上,“量子直接通信技术”作为全国科技创新中心建设的重大成果之一正式发布。该技术理论是北京量子信息科学研究院(以下简称“量子院”)兼聘研究员、清华大学教授龙桂鲁团队在2000年原创性地提出的。

北京商报讯(记者 陶凤 刘瀚琳)2020年9月19日,在2020年中关村论坛发布会上,“量子直接通信技术”作为全国科技创新中心建设的重大成果之一正式发布。该技术理论是北京量子信息科学研究院(以下简称“量子院”)兼聘研究员、清华大学教授龙桂鲁团队在2000年原创性地提出的。

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该团队由16位来自清华大学的兼聘研究员、副研究员和北京量子院的全职科研人员组成。团队已于近期成功研制出国际上第一台具有实用价值的样机,完成了全部设计功能和长时间稳定性检测,实现了10公里光纤链路4kb/s通信速率的量子保密电话,推动了量子直接通信的实用化发展。

“随着超级计算机和量子计算机的发展,通信安全受到严重威胁。具有信息论安全,特别是能防范窃听的量子保密通信受到广泛重视。量子密钥分发、量子秘密共享、量子直接通信是国际上量子保密通信最主要的三种理论。量子密钥分发和秘密共享都是先用量子信道协商密钥,再用经典保密通信传输信息。量子直接通信无需密钥分发,直接在量子信道传输信息。”龙贵鲁表示。

量子直接通信创新性的发展了保密通信理论,英国皇家工程院院士拉约斯.翰佐评价量子直接通信“将香农通信理论保证的噪声信道下的可靠通信,提升为更高层面的既有噪声又有窃听信道下的可靠和安全通信”,“将量子通信从窃听感知发展为既窃听感知又窃听阻止”。量子直接通信将一直沿用的密钥分发和密文传输双信道结构,改变为只有一条量子信道的单信道结构,提高了通信安全性,扩大了应用范围。美国国土安全部战略局主任约翰.考斯泰罗指出量子直接通信“可从总体上继续提高量子通信的安全性和价值定位”。在网络环境,龙桂鲁等提出了将量子直接通信和经典抗量子密码算法结合构造安全中继,实现中继网络中端对端的计算安全性,为量子网络应用提供了解决方案。

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