给纠缠态“做个CT” 让未来量子网络更安全( 二 )


由于量子网络进行保密通信时需要很高的安全等级 , 甚至需要假设所使用的测量设备不是完全可信的 , 所以这种检验很难通过常规手段直接实现 。 学术界近年来发现 , 利用非局域性检测时与测量设备无关的特性 , 可以实现对纠缠态和纠缠交换的品质检验 , 这被称为自检验 。
“如果没有自检验 , 就会存在相应的风险 , 窃听者就有可能控制我们的测量设备的输出 , 让我们从数据上看以为量子纠缠网络已经建立起来了 , 然而真正到应用的时候 , 才发现根本就没有纠缠 , 量子网络就瘫痪了 。 ”黄安琪说 , 有了自检验过程 , 即便测量设备不可信 , 只要我们判断出纠缠网络已经建立起来了 , 那么整个网络就真的纠缠起来了 。
“这个过程有些类似计算机开始工作前 , 对病毒进行扫描自检 。 量子纠缠网络也要先自检验各节点间纠缠是否真的建立起来了 , 确认后才开始工作 。 ”黄安琪说 。
填补纠缠交换自检验研究空白
“国际上纠缠态自检验的第一个实验也是由我们组完成的 。 ”韩正甫告诉采访人员 , 之前学术界对自检验的研究 , 基本集中在各种形式的纠缠态自检验问题上 , 而对于纠缠交换的自检验研究一直是空白 。
“我们之所以能在国际上首次实现纠缠交换的自检验 , 关键在于做到了两点 。 ”韩正甫说 , 他们首先把纠缠交换的保真度和所使用纠缠态的非局域性定量地联系了起来 , 这样就有办法把非局域性检测中与测量设备无关的性质传递给纠缠交换的自检验;另外 , 这次他们进行的自检验过程 , 既包含了纠缠交换前两对纠缠光子之间独立性的检验 , 又同时包含了纠缠交换后建立的纠缠保真度的自检验 , 从而使实验结果具有很好的稳定性 , 完全可以容忍实验误差 。
【给纠缠态“做个CT” 让未来量子网络更安全】“所以 , 我们这个工作是国际上第一个成功演示纠缠交换过程自检验的实验 。 有了纠缠态的自检验和纠缠交换过程的自检验 , 整个纠缠网络的自检验才能实现 。 ”韩正甫说 。 (本报采访人员 吴长锋)

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