近日，中國科學技術大學教授陳增兵研究組結合誘騙態和測量設備無關的量子密鑰分發技術，提出了一個可以在百公里量級分發后選擇多光子糾纏態并進行多方量子通信的實用化方案，相關研究成果發表于3月6日出版的《物理評論快報》上。
目前，多方量子通信協議需要一個重要的資源——完美關聯的多光子糾纏態。然而，缺乏高亮度多光子糾纏源、難以遠距離高保真地分發多光子糾纏態極大制約了多方量子通信的實用化。研究人員提出了在三個合法用戶間共享后選擇多光子糾纏態的實用化方案，其中后選擇測量儀器可以看作被包括竊聽者在內的任何人操控的黑盒子。結合誘騙態理論，該方案可以利用傳統激光源實現多用戶間的遠距離多光子糾纏分發，并由此實現多方量子通信。該方案可以抵御所有的探測器攻擊和光源的光子數分離攻擊，同時用糾纏純化技術保證多方量子密鑰的無條件安全。該研究結果既不預先制備多光子糾纏態，也無需遠距離分發高保真多光子糾纏態，大大提高了利用多光子糾纏態的多方量子通信實驗的傳輸距離和成碼率，使實際應用測量設備無關的多方量子通信成為可能。
《物理評論快報》審稿人認為該理論方案“在現有技術下可實現并可直接實用”、實現了對“多方量子密鑰分發距離約兩個數量級的提升”。
合肥微尺度國家實驗室博士研究生富堯和尹華磊為論文共同第一作者。該項研究工作得到了中科院、國家自然科學基金、教育部、安徽省杰出青年科學基金項目的支持。
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