中国科学家实现模式匹配量子密钥分发

中国科学家实现模式匹配量子密钥分发中国科学技术大学潘建伟、陈腾云等与清华大学马雄峰合作，首次在实验上实现了模式匹配量子密钥分发。据中国央视新闻2月5日报道，相关研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。量子密钥分发基于量子力学基本原理，可以实现理论上无条件安全的保密通讯。模式匹配量子密钥分发协议(MP-QKD)是由清华大学马雄峰研究组于2022年提出的一种新型测量设备无关量子密钥分发协议，相较于原始的测量设备无关协议，可以将更多的探测事件用于成码，可以很大程度提高成码率；相较于双场量子密钥分发协议和相位匹配协议，无需复杂的激光器锁频锁相技术，节省成本且降低了实际应用难度，同时对环境噪声有更好的抗干扰能力。研究表明，模式匹配量子密钥分发在不需激光器锁频锁相的条件下可以实现远距离安全成码且在城域距离有较高成码率，极大地降低了协议实现难度，对未来量子通信网络构建具有重要意义。

量子通信网络里程碑 中国科大实现模式匹配量子密钥分发

量子通信网络里程碑中国科大实现模式匹配量子密钥分发据了解，量子密钥分发(QKD)基于量子力学基本原理，可以实现理论上无条件安全的保密通信，因此在近几十年来一直是学术界的研究热点。模式匹配量子密钥分发协议(MP-QKD)是由清华大学马雄峰研究组于2022年提出的一种新型测量设备无关量子密钥分发协议，相较于原始的测量设备无关协议(MDI-QKD)，MP-QKD可以将更多的探测事件用于成码，可以很大程度提高成码率。同时，相较于双场量子密钥分发协议(TF-QKD)和相位匹配协议（PM-QKD），MP-QKD无需复杂的激光器锁频锁相技术，节省成本且降低了实际应用难度，同时对环境噪声有更好的抗干扰能力。模式匹配量子密钥分发协议示意图潘建伟、陈腾云研究组基于清华大学马雄峰研究组提出的模式匹配量子密钥分发(MP-QKD)协议，利用极大似然估计的数据后处理方法精确地估算出两个独立激光器的频率差用于参数估计，并结合中科院上海微系统所尤立星团队研制的高效率单光子探测器，实现了实验室标准光纤百公里级、两百公里级、三百公里级以及超低损光纤四百公里级的安全成码，相较于之前的原始MDI实验，成码率有明显提升，并且在三百公里和四百公里距离上较之前实验成码率提升了3个数量级。模式匹配协议的成码率比较图上述研究成果表明，MP-QKD在不需激光器锁频锁相的条件下可以实现远距离安全成码且在城域距离有较高成码率，极大地降低了协议实现难度，对未来量子通信网络构建具有重要意义。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.030801...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342729.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342729.htm

我科学家实现误差容忍高安全量子密钥分发

我科学家实现误差容忍高安全量子密钥分发日前，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中国科学院量子信息重点实验室，在高安全量子密钥分发的实用化研究方面，取得重要进展。该实验室的韩正甫教授及其合作者银振强、王双、陈巍等提出了兼具高稳定性和高安全性的误差容忍测量设备无关量子密钥分发协议，并从安全性分析和实验验证两方面证实了该协议对源端非理想特性具有极强的容忍能力，有力地推动了新一代量子密钥分发技术的实用化进程。相关研究成果于8月3日在线发表在国际学术知名期刊《光学》上。信息安全是当今时代的重要主题，量子密钥分发技术以量子物理原理为基础，可实现理论上无条件安全的密钥分发。然而，这种理论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，以及窃听者不能侵入系统的探测端和源端。测量设备无关量子密钥分发可以免疫所有针对探测端的潜在攻击行为，是新一代量子密钥分发技术的典型协议。然而，其依然保留了对源端的诸多安全性假设，例如量子态调制中的误差和噪声就会违背这些安全性假设，不仅会显著降低量子密钥分发系统的性能，还会为潜在窃听者创造可乘之机。在复杂的实际环境中，用户不得不耗费大量的资源以监控和校准源端，不仅会降低协议执行的效率，也可能带来潜在的安全问题。为推进新一代量子密钥分发技术的实际应用，韩正甫团队通过将源端常见的非理想特性纳入安全性证明框架中，提出了兼具高稳定性和高安全性的测量设备无关协议——误差容忍测量设备无关协议。该协议在免除了对探测端所有安全假设的同时，还免除了源端的“单光子态不可区分假设”和“纯态假设”。由于免除了这两条假设，测量设备无关协议对量子态调制中的信号畸变和噪声具有极强的容忍能力。经过严格的安全性分析，该团队证明了这些源端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速率，因此误差容忍协议兼具高安全和高稳定两大特性。韩正甫团队还进一步搭建测量设备无关系统，对提出的误差容忍协议进行实验验证。团队首先通过自主设计的Sagnac-AMZI编码器和四强度诱骗态调制装置实现了原始测量设备无关协议，并通过该系统观察测量调制信号具有不同误差时原始协议性能的变化。随后，团队使用同一系统执行误差容忍测量设备无关量子密钥分发协议，在不对选基信号进行预先校准的情况下实现了几乎恒定速率的安全密钥分发。通过前后性能对比，证明了误差容忍测量设备无关协议的高稳定特性，以及对于实际应用的重要价值。由于实际量子密钥系统往往需要工作在复杂快变的环境中，很难实现源端的精确实时校准，韩正甫团队的这项成果极大地推进了测量设备无关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。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306657.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1306657.htm

【摩根大通的区块链负责人：消费者保护需要成为数字资产项目的优先事项】

【摩根大通的区块链负责人：消费者保护需要成为数字资产项目的优先事项】摩根大通、星展银行和SBIDigitalAssetHoldings在ProjectGuardian中成功进行了代币化外汇和政府债券交易，这是新加坡政府启动的各种区块链举措之一。摩根大通数字资产部门首席执行官UmarFarooq在接受采访时表示，他们花费了大量时间来降低这些交易中的风险。他说，下一步是制定身份解决方案来保护客户及其资金，否则这将无法扩展。Farooq解释说，摩根大通正在使用一种名为可验证凭证的解决方案，该凭证存在于客户的区块链钱包中。当客户使用协议进行交易时，协议会验证凭证。

中国光纤量子密钥分发突破1000公里 成码率0.0034bps

中国光纤量子密钥分发突破1000公里成码率0.0034bps这项研究由中国科技大学潘建伟、张强等主导，与清华大学王向斌、济南量子技术研究院刘洋、中国科学院上海微系统所尤立星、张伟君等合作。相关研究成果于5月25日发表在国际学术期刊《物理评论快报》（PhysicalReviewLetters）杂志。据介绍，量子密钥分发（QKD）基于量子力学基本原理，可以在用户间进行安全的密钥分发，结合“一次一密”的加密方式，进而可实现最高安全性的保密通信。然而，量子密钥分发的距离一直受到通信光纤的固有损耗和探测器噪声等因素的限制。双场量子密钥分发（TF-QKD）协议利用单光子干涉的特性，将成码率与距离的关系，从一般量子密钥分发的线性关系提升至平方根的水平，因此可以获得远超过一般量子密钥分发方案的成码距离。在这项工作中，研究团队采用了王向斌等提出的“发送-不发送”双场量子密钥分发协议，在现实条件下可以有效地提升量子密钥分发系统工作距离。为了进行极远距离的量子密钥分发，研究团队与长飞光纤光缆股份有限公司合作，采用基于“纯二氧化硅纤芯”技术的超低损光纤，实现低于0.16dB/km的量子信道光纤链路。中科院上海微系统所发展了极低噪声超导单光子探测器，通过在40K和2.2K温区进行多级滤波抑制热辐射引起的暗计数，将单光子探测器的噪声降低至0.02cps。研究团队还发展了时分复用的双波长相位估计方案，避免了同波长参考光二次瑞利散射、不同波长参考光自发拉曼散射等噪声影响，将链路噪声降低至0.01Hz以下。远距离量子密钥分发实验系统原理图在上述技术发展的基础上，实现了最远达1002千米的双场量子密钥分发，获得0.0034bps成码率。对系统参数进行优化后，在202km光纤距离下获得47.06kbps成码率，并且在300km和400km光纤距离下，获得的成码率相较原始“测量器件无关”量子密钥分发提高了6个数量级。这项研究不仅验证了极远距离下双场量子密钥分发方案的可行性，也验证了在城际光纤距离下，采用该协议可以实现高成码率的量子密钥分发，适合城际量子通信主干链路使用。该工作得到了审稿人的高度评价，认为是“该领域极其重要的进展，量子密钥分发技术新的里程碑(asignificantadvanceforthefieldandanewlandmarkforQKDtechnology)”。远距离量子密钥分发实验成码率结果图...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362035.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362035.htm