美國國家標準與技術研究所11日表示,利用具有較強降噪能力的新型探測系統,他們研制出了高速量子密碼分發系統樣機。該系統能夠對視頻信號進行實時加密、傳輸和解密,傳輸距離達10公里。此外,由于量子密碼分發系統采用一次一密分組加密方案,從理論上講具有不為外人破密的特點。
多年來,密碼分發始終是密碼學中最具挑戰性的難題之一。上世紀80年代,人們發現利用量子力學的獨特原理,有望建立兩者間能生成任意長密碼而同時又不為第三方所知的系統。從那時起研究人員便開始研制快速、實用和可靠的量子密碼分發系統。
研究人員表示,任何量子密碼分發系統,它們均要求能兼容現存的、利用1550納米或1310納米光波遠距離傳輸信號的光纖通信網絡。此外,它們還需要高效的、能準確探測單個光子而不產生過多噪音的光子探測器。目前,用于光纖通?波段的光子探測器性能很不理想,而快速高效又低噪的用硅雪崩光電二極管制成的光子探測器,其最佳工作波長約在700納米左右,不能在光通信網的光波波段工作。
國家標準與技術研究所量子密碼分發系統研究小組負責人湯曉博士表示:“我們開發出了新的波長轉換器,其噪音水平比其他同類型器件低50倍至100倍,它將波長為1310納米的單光子束轉變成710納米單光子束,然后用硅光子探測器實現快速和高效探測。借助波長轉換和探測,新的量子密碼分發系統結合了快速度和長距離工作。新研制的帶有波長轉換子系統的量子密碼分發系統在光纖傳輸距離為10公里的情況下,可產生和發送速率超過每秒50萬比特的密碼。”
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