5月26日,中国科学技术学院潘建伟及其朋友徐飞虎、张强,与复旦学院马雄峰、多伦多学院Hoi-KwongLo等,应邀在囯际数学学综述刊物、美国数学学会的《现代数学评论》(of)上发表题为《基于现实元件的安全量子秘钥分发》(keywith)的短篇综述论文。该论文系统论述了量子密码的原理、理论和实验技术,并强调,经过全球学术界三十余年的共同努力,现实条件下量子密码的安全性早已构建上去量子通讯的原理,尤其是检测元件无关等量子秘钥分发合同的提出,彻底关掉了量子密码在数学实现过程中可能出现的安全性风险,为实现基于现实元件的安全量子密码铺平了公路。此论文为量子密码的广泛应用以及标准化制订奠定了坚实基础。
量子通讯是量子信息科学的重要分支,它是指借助量子比特作为信息载体来进行信息交互的通讯技术。量子通讯中最典型的应用方法之一是量子保密通讯(量子秘钥分发)。量子秘钥分发可以提供一种原理上安全的通讯手段,是迄今惟一的安全性得到严格证明的通讯方法量子通讯的原理,也是首个从实验室迈向实际应用的量子信息技术。它早已成为化学学最有活力的前沿研究方向之一。经过我国科学家的常年努力,成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,并完成了国际上最大规模的量子保密通讯光纤网路“京沪干线”。
近些年来,随着量子秘钥分发逐渐迈向实用化研究,量子秘钥分发的现实安全性得到了国际上的广泛关注。主要研究实际系统中的元件并不完全符合合同的物理模型而引入的潜在安全性风险和解决方案。这其中涌现了好多关于量子安全攻守的研究,以及多个新型的量子秘钥分发合同。其中,潘建伟团队在国际上首次实验实现多个重要的新型合同,包括引诱态、测量元件无关和双场等合同,极大地推进了量子秘钥分发的现实安全性。
潘建伟等受邀为《现代数学评论》撰写的综述论文历时60页。文章详尽回顾了量子密码的发展历史,深入讨论了量子秘钥分发的现实安全性,并展望了量子秘钥分发技术的未来发展趋势。《现代数学评论》杂志专门发布评论强调:“在科学家的常年共同努力下,国际学术界在现实条件下量子秘钥分发的理论和实验上都取得了重要的进展,现实安全性得到了彻底的提高”,“这篇论文描述了当前最优的量子安全理论,以及实际保证量子密码系统现实安全性的方式和关键技术。”
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