日前，由中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，利用自主创新的“量子路由器”，在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行，确保了网络通信的安全。据了解，这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转、可同时、任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出关键性的一步。
在互联网时代,由于传统密码容易被木马程序等黑客技术攻破,网络电子商务、网络通讯安全等会受到威胁,因此人们在网络上进行操作的时候,总担心自己的计算机成为“肉机”——沦为黑客们远程控制的工具,如前不久让人闻风色变的“熊猫烧香”和“灰鸽子”病毒,就是这样的网络病毒.
而使用量子密码则不存在这样的问题,因为量子密码在理论上是不可破译的.量子的物理特性表明,进入网络中的量子信息绝对不能被测量,如测量就会破坏掉信息.因此,一旦有人想对网络中的量子密码进行破译,该密码就会因为遭受影响而“自我销毁”.
但这一点也正是从事该研究所遇到的重要障碍,要求研究人员找出办法,在不识别量子信息的前提下,在网络传输中自动找到特定的路径,将信息完整准确地传送给对方.这一障碍,也是国际学术界共同面临的难题.
郭光灿院士领导的研究小组就很好地解决了这一问题.他们巧妙地利用“波分复用”技术,设计出国际上第一个“量子路由器”,解决了量子信息自动寻址的难题,使量子网络中任意一个用户都能自由选定网内任意用户与其实现量子密码通信.今年3月,该课题组在北京网通的商用光纤线路上进行多用户的测试运行,测试系统演示了一对三和任意两点互通的量子密钥分配,试验证明,该系统在商用光纤网络上可以长期稳定运行,性能优于现有的其它量子密码网络方案.
这次实验的成功,不仅使量子密码技术在实用化道路上迈出关键一步,也为量子因特网的发展奠定了基础.对比国外的同类技术,该方案也处于领先的水平.
但郭光灿院士表示,这一技术可能会首先使用在军事、银行等系统上,离大规模的商业化还有较长的距离.
但他同时表示,随着量子计算机和量子互联网研制的进展不断前进,这一研究所面临的技术难题也会逐渐被一一突破,理论上“不可破译”的密码正离我们越来越近.
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