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相关研究成果于8月3日在线发表在国际知名学术期刊《光学》上。
信息安全是当今时代的重要课题。量子密钥分发技术基于量子物理原理，可以实现理论上无条件安全的密钥分发。然而，这种理论上的安全性需要两个重要的假设，即用户拥有符合理论模型描述的理想设备，以及窃听者无法侵入系统的检测端和源端。与测量设备无关的量子密钥分发可以免疫检测端所有潜在的攻击，是新一代量子密钥分发技术的典型协议。然而，它仍然在源端保留了许多安全假设。例如，量子态调制中的错误和噪声将违反这些安全假设，这不仅会显着降低量子密钥分发系统的性能，而且还会为潜在的窃听者创造机会。一个可以利用的机会。在复杂的实际环境中，用户必须花费大量资源对源端进行监控和校准，这不仅降低了协议执行的效率，还可能带来潜在的安全问题。
为了推动新一代量子密钥分发技术的实际应用，韩正富团队通过将源端常见的非理想特性融入到测量设备无关的协议——错误中，提出了一种兼具高稳定性和高安全性的测量设备无关协议——错误。安全证明框架。独立于测量设备的协议的容差。该协议在消除了检测端的所有安全假设的同时，也消除了源端的“单光子状态不可区分性假设”和“纯状态假设”。通过免除这两个假设，独立于测量设备的协议对量子态调制中的信号失真和噪声具有极强的容忍度。经过严格的安全分析，团队证明这些源设备的非理想特性不会破坏测量设备无关协议的安全性，也不会降低系统的安全密钥生成率，因此容错协议结合了高安全性高、稳定性高。
韩正富团队还进一步搭建了独立于测量设备的系统，对提出的容错协议进行实验验证。该团队首先通过自行设计的Sagnac-AMZI编码器和四强度诱饵状态调制装置实现了原始测量设备无关的协议，并利用该系统观察了当测量的调制信号发生变化时原始协议性能的变化。不同的错误。然后，该团队使用同一系统执行与测量设备无关的容错量子密钥分发协议，实现了几乎恒定速率的安全密钥分发，而无需对基选择信号进行预校准。
通过前后性能对比，展示了容错测量设备无关协议的高稳定性特性及其在实际应用中的重要价值。由于实际的量子密钥系统往往需要在复杂且快速变化的环境中工作，因此很难实现对源的精确实时校准。韩正富团队的这一成果极大地推进了测量设备无关的量子密钥分发技术的实用化进程。也为量子密钥分发技术真正走向无条件安全奠定了理论和实验基础。
