量子安全直接通信在量子存儲中實現

　　中國科技大學和南京郵電大學科學家合作，在量子安全直接通信(QSDC)領域取得重要的階段性突破：他們首次用量子存儲對量子安全直接通信協(xié)議中的核心內容進行了驗證，為實現基于衛(wèi)星的長距離和全球化量子安全直接通信奠定了基礎。相關論文發(fā)表于最新一期《物理評論快報》雜志上。

　　量子通信有多種不同方式，目前普遍報道的是量子密鑰分發(fā)，即通過量子的手段在通信雙方之間安全分發(fā)和共享隨機密鑰。而量子安全直接通信的不同之處在于，它不需要通信雙方事先共享密鑰而直接傳輸機密信息。如果存在竊聽，可以通過安全性檢測發(fā)現。但至今為止，量子安全直接通信相關實驗通常利用光線延遲來替代量子存儲。而在未來的量子通信網絡中，必須使用真正的量子存儲器，因為光纖延遲的存儲時間不可調，而量子存儲的存儲時間是可控的，在未來通信網絡中具有靈活性。

　　由于需要存儲糾纏態(tài)光子以及建立在不同存儲單位間的糾纏，在量子存儲中實現量子安全直接通信面臨巨大挑戰(zhàn)。這次實驗中，研究人員利用一種較為簡單的解碼方式，首次使用真正的量子存儲，展示了基于糾纏的量子安全通信協(xié)議的大部分核心內容，這些內容包括光子糾纏的產生、量子信道的安全性以及糾纏態(tài)光子的傳送、儲存和編碼。

　　該實驗朝著未來的量子直接通信網絡邁出了關鍵性一步。以此為基礎，研究人員可以開展100公里以上遠距離的量子安全直接通信研究，實現星地之間以及全球化的量子安全直接通信。