激光雷达的光源应用简析

传统的激光雷达技术,多采用激光器的经典态作为发射端。随着量子技术发展,具有量子特性的非经典光源应用愈加广泛。这里在激光雷达系统的光源选择方面,对比了基于压缩态以及NOON态这两种典型的量子光源的系统噪声影响。结果发现,应用这些光源对雷达的噪声特性不会产生很好的改善,对雷达性能影响不大。     

首科园地

百公里远距离量子通信既保密又安全日前,由清华大学、中国科技大学等机构组成的联合研究团队,在远距离量子通信研究上取得重大突破,在国际上率先实现绝对安全距离大于100公里的量子保密通信。科学家们采用诱骗信号方法在国际上率先实现了以弱激光为光源、绝对安全距离大于100公里的量子密钥分发。这是我国科学家继五光子纠缠态制备与操纵、自由空间量子纠缠分发以及复合体系量子态隐形传输等重要研究成果后,在量子通信实验领域取得的又一国际领先的研究成果。植物无糖组培环境控制技术取得突破北京科技协作中心协办日前,由中国农业科学院农…     

基于量子隐形传态的密钥交换与身份认证方案

量子密钥交换与身份认证是量子保密通信研究的核心内容,量子资源的充分利用,能有效地增加通信的保密。方案根据量子纠缠交换与隐形传态的基本原理及安全协议的设计原则,设计实现了一个量子密钥交换与身份认证同步实现方案,方案设计巧妙,充分利用了量子隐形传态和量子纠缠特性,增强了通信的安全性,有效避免了量子窃听,减少密性放大过程和经典信道所带来的安全威胁。     

中红外波段量子光源的研究进展

中红外波段的高质量量子光源对于下一代量子传感、量子成像和量子通信具有重要意义,已成为量子研究的热点.首先,概述研究中红外波段量子光源的意义;然后,综述中红外波段单光子源和纠缠光源的研究进展;最后,对该领域未来发展方向进行探讨.     

一种改进的通信保密技术研究

传统的通信加密算法采用量子密码学方法,把量子通信系统当作一个有限的时间序列,进行信息加密处理,随着通信数据量的逐渐增多,量子密码加密算法会产生破译风险,加密性能不好。本文提出了基于量子通信隐形状态深层次特征加密的通信保密技术。进行量子保密通信循环码加密模型构建,对量子保密通信循环码比特序列进行特征提取和检测设计,信道估计采用时频二维的导频辅助信道估计,按照OFDM信号的数据帧进行向量估计,围绕数据包数量、数据内容重复率、邻域节点数据相似度和相关性来分析恶意的数据分发行为,计算量子隐形传态链路层重加密钥,采用标量时间序列进行终端密文认证,实现加密通信技术改进。仿真结果表明,采用该模型能有效实现通信保密,保密控制性能较好,增强了数据加密的随机性,实现通信保密优化数据传输,保证信息安全。     

基于EPR纠缠对的量子密钥分配安全性论证

基于量子物理原理的量子密码术已被证明是保密通信中密钥安全分配的有效手段。本文介绍了量子密码的基本原理以及实现量子加密的几种方案,并主要论证了在EPR纠缠对的密钥分配机制利用Bell不等式验证有无窃听者存在,还讨论了量子密码通信的历史发展和指出现存在的问题以及未来的发展前景。     

基于BB84协议的量子保密通信网络流量控制策略

采用基于时间片轮转原理的流量控制及数据分发策略,设计一种新的量子保密通信网络与经典网络相结合的组网技术方案,解决了量子保密通信网络量子网关密钥池容量小及密钥生成速率较慢的问题.利用该策略对三节点量子保密通信网络出接口进行流量监测,检测数据结果验证了该方案的有效性及可行性.     

基于BB84协议的量子保密通信网络流量控制策略

采用基于时间片轮转原理的流量控制及数据分发策略, 设计一种新的量子保密通信网络与经典网络相结合的组网技术方案, 解决了量子保密通信网络量子网关密钥池容量小及密钥生成速率较慢的问题. 利用该策略对三节点量子保密通信网络出接口进行流量监测, 检测数据结果验证了该方案的有效性及可行性.     

基于光开关的量子交换器

为了研究量子通信系统,提出了一种基于光开关的量子交换器,它是量子通信网络的节点．该量子交换器主要由交换模块、控制模块和输入输出模块组成．它在量子通信网络的发信者与收信者之间建立光子链路,为通信双方提供量子信道,用于传输量子信息．搭建了量子交换器平台,并用微弱光源对该量子交换器平台进行了测试,结果表明该量子交换器具备了量子通信网络中节点的功能,能够成功实现量子通信网络的功能．     

喜迎量子时代

作为我国量子通信与量子信息技术首席科学家单位的中国科技大学．继今年5月先后在合肥建成世界上首个光量子电话网和在芜湖建成世界首个“量子政务网”后．近日又在合肥建成世界上首个全通型量子通信网络，首次实现了实时语音量子保密通信。据专家介绍，该成果不仅首次全面展示并检验了量子通信系统组网和扩展的能力．将量子通信实用化和产业化进程向前推进了一大步，而且可应用于国防安全、银行、重要基础设施、互联网通信、商务等，对提升我国信息安全水平具有重大的战略意义。     

量子密码的窃听检测

量子密码是密码学与量子力学相结合的产物.它具有得天独厚的优势并逐渐成为下一代密码技术中的重要研究分支.与经典密码相比,量子密码最大的优势就是它的可证明安全性和可检测性.分析了量子密码协议中的窃听检测过程并给出一个新的量子密码协议方案.     

两种典型的量子通信技术

量子通信是量子信息中的一个重要分支．而其中最典型的量子通信技术是量子隐形传态和量子密码通信．文章介绍了量子通信中量子叠加和量子纠缠的概念．并介绍两种量子通信技术的理论框架,同时也涉及了这个领域的实验研究进展．     

利用非最大纠缠态的量子信息隐藏方案

为保证信息安全,提出了一种利用非最大纠缠态的量子信息隐藏方案.该方案建立在双粒子量子系统纠缠态的非定域性质的基础上,信息被编码于双粒子系统的整体态,然后,这两个粒子分配给两个人,他们只允许做定域操作而且彼此之间只能交换经典信息.这样,信息就被隐藏起来.相对于使用最大纠缠态的方案,该方案更容易实现.研究结果证明:该方案可以被用于网络上保存秘密信息.     

Single photons on demand from a single molecule at room temperature

The generation of non-classical states of light is of fundamental scientific and technological interest. For example, 'squeezed' states enable measurements to be performed at lower noise levels than possible using classical light. Deterministic (or triggered) single-photon sources exhibit non-classical behaviour in that they emit, with a high degree of certainty, just one photon at a user-specified time. (In contrast, a classical source such as an attenuated pulsed laser emits photons according to Poisson statistics.) A deterministic source of single photons could find applications in quantum information processing, quantum cryptography and certain quantum computation problems. Here we realize a controllable source of single photons using optical pumping of a single molecule in a solid. Triggered single photons are produced at a high rate, whereas the probability of simultaneous emission of two photons is nearly zero--a useful property for secure quantum cryptography. Our approach is characterized by simplicity, room temperature operation and improved performance compared to other triggered sources of single photons.     

Real applications of quantum communications in China

The first metropolitan quantum cryptography network for government administration, which is named ＂Q- Government＂, has recently been field tested in Wuhu, Anhui Province by researchers of Key Laboratory of Quantum Information （CAS） . Based on quantum cryptography, the network can guarantee the unconditional security for information transmission in an open channel.     

经典密码通信与量子密码通信的现状及发展趋势

对现有3种经典保密通信体系,即对称密钥体系、非对称密钥体系、Vernam密钥体系的现状和发展趋势进行了分析,指出了经典保密通信的局限性,重点阐述了绝对安全的量子密码通信的现状和发展趋势.     

量子密钥分配技术——信息时代安全之“盾”

 介绍了密码技术,解释了密码危机的由来。对称密码体制中的密钥分配是维护信息安全的核心问题,自20世纪70年代研发的公钥密码体制存在多种隐患,它们难以保证密钥分配中的绝对安全。论述了量子密钥分配技术的原理及研发进展。     

量子信息安全技术

自从BB84量子密钥分配协议提出以来,量子加密技术得到了迅速发展,以加密技术为基础的量子信息安全技术也得到了快速发展。为了更全面地、系统地了解量子信息安全技术当前的发展状况和以后发展的趋势,文中通过资料查新,以量子加密技术为基础,阐述了量子密钥分配协议及其实现、量子身份认证和量子数字签名、量子比特承诺等多种基于量子特性的信息安全技术的新发展和新动向。     

Squeezing bandwidth controllable twin beam light and phase sensitive nonlinear interferometer based on atomic ensembles

We review our recent experimental progress in quantum technology employing amplification effect of four-wave mixing in a rubidium vapor. We have produced an intensity difference squeezed light source at frequencies as low as 1.5 kHz which is so far the lowest frequency at which squeezing has been observed in an atomic system. Moreover, we find that the bandwidth of our squeezed light source can be controlled with light intensity pumping. Using our non-classical light source, we have further developed a nonlinear Mach-Zehnder (MZ) interferometer, for which the maximum fringe intensity depends quadratically on the intensity of the phase-sensing field at the high-gain regime, leading to much better sensitivity than a linear MZ interferometer in which the beam splitters have the same phase-sensing intensity. The quantum technologies developed by our group could have great potential in areas such as precision measurement and quantum information.     

美国国家量子计划实施的特点及启示

 美国国家量子计划已实施2年。梳理了该计划相关法案、管理机制、重点领域、经费投入、实施进展等情况，分析了该计划战略部署、协调推进、多学科平台建设、人才培养和国际合作等方面的做法和特点。提出中国应加强和优化量子科技战略规划和顶层设计、加强统筹协调、构建量子科技创新生态等发展建议。