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．     

基于量子中继的量子通信网络技术取得重大突破

<正>近日,我国在基于量子中继的量子通信网络技术方面取得重大突破,在国际上首次实现相距50公里光纤的存储器间的量子纠缠。中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位的科学家合作,通过高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等技术,成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来,为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。     

济南市建成国内首套量子保密通信试验网

正日前,济南量子通信试验网正式建成,开创国内"量子通信"的先河。量子通信试验网的建成是济南市实施创新能力提升和创新载体建设的标志性成果,也标志着量子通信技术在山东省开始步入实用化阶段。试验网总投资1.22亿元,包括三个集控站,50个用户节点,可以为省内含省直机关事业单位、高校、银行等50个单位提供高效率、绝对安全的保密通信。济南量子通信试验网既是"国家863计划"的服务者,也是成果享有者,在未来两到三年内,试验网还将作为连接北京、济南、     

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。     

海水量子通信:让黑客望洋兴叹

<正>上海交通大学金贤敏团队成功实现首个海水量子通信实验,在国际上首次验证了水下量子通信的可行性,为量子通信技术上天、入地、下海的未来图景添上了浓墨重彩的一笔,填补了海洋作为未来海陆空一体化量子网络最后一块拼图的空     

基于绝热量子演化的量子状态转换方法

量子算法成功的标志体现为实现了正确的量子状态转换,这一过程主要通过适当的量子算符来实现。然而,事实证明寻找合适的量子算符是非常困难的。之前大多数研究主要采用机器学习的方法解决这一问题,这些算法与以酉量子操作为特征的量子电路模型有较大差距,也难以分析其在量子计算机上的实现。提出利用绝热量子演化实现量子状态的转换,与标准量子计算模型相比,量子状态的转换更加直接,也不用考虑算符的酉性,因此是在量子计算及量子通信中值得借鉴的量子状态转化方法。     

基于量子双向传态的多方量子通信网络的构建方案

利用量子双向传态技术构建了一个量子通信网络,从而实现安全的多方通信.对该方案的通信安全性和网络工作效率进行了分析,并提出了改进方法,使得该方案更具有实用价值.     

合肥建成世界首个规模化量子通信网

合肥城域量子通信试验示范网近日建成并进人试运行阶段,成功实现了“首个开工、首个建成、首个使用”的目标。合肥市因此成为全国乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。近日,该项目通过了由国内量子信息、网络通信等领域资深专家、学者组成的专家组进行的测试评审,     

量子光源综述

量子密码通信是最近二十多年发展起来的一种新型通信技术,它利用量子特性来实现或增强通信的安全性。量子保密通信系统基于光量子信号的传输特性,因此如何获得稳定可靠的量子光源就成为实现量子保密通信的主要问题。文中介绍了量子通信中已有的几种光源(单光子光源、连续变量光源、纠缠态光源)的原理和相关实验,最后介绍了量子光源的应用,并对其前景进行了展望。     

世界首颗量子科学实验卫星成功发射

正8月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子卫星于2011年12月立项,是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标,一是进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;二是在空间尺度进行量子     

面向远程量子通信的量子中继与量子U盘

量子不可克隆定律赋予了量子通信基于物理学原理的安全性,其代价是长程传输的光子损耗不能使用传统的中继放大器来克服.量子中继及量子U盘是实现远程量子通信的两条可行的技术路线,近期本团队在这两条路线上都取得了显著进展:首次基于吸收型存储器建立多模式量子中继,并将相干光存储时间提升至1 h.本文介绍了量子通信、量子中继及量子U...     

中科大首次攻克拓扑量子纠错难题

“非常重要的原理性实验，一个艰苦卓绝的英雄主义的量子光学实验”——获得《自然》杂志审稿人如此好评的，是该杂志在量子信息领域首篇以中国为第一单位发表的论文。该论文在世界上首次成功实现了拓扑量子纠错，取得可扩展容错性量子计算领域的重大突破，为将来实现真正的量子计算打下了坚实基础。     

基于量子隐形传态的数据链路层停等协议

提出了数据链路层中基于量子隐形传态的量子停等协议,即在数据链路层的2个站点进行通信时,传送量子信息,在设定的时间内,若接收方收到量子帧,则用量子信道来返回确认帧.根据量子隐形传态的瞬时性,该协议减少了2个站点通信的传播时延,从而降低了2个发送成功的量子帧之间的最小时间间隔,缩短了通信时间,提高了通信效率,而且发送方对所传送的量子信息是未知的,从而也提高了信息传输的保密性.     

量子安全直接通信

量子通信利用量子力学原理进行信息传输和处理,具有高安全、高容量等优点.量子安全直接通信在量子信道中直接传输秘密信息,是一种新式的量子通信模式.自2000年提出以来,量子安全直接通信得到了迅速的发展.该文综述量子安全直接通信的基本原理,描述几个典型的量子安全直接通信协议.最后介绍量子安全直接通信的最新发展动态,展望量子安全直接通信的未来.     

量子通信的理论基础与线路实现

量子通信是目前物理学和信息学科研究的热门领域,文章从量子通信的物理基础出发,研究了通信双方对信息的处理方法和信息的传输过程,从理论上分别计算了在4个Bell基下传输实体的量子态的变化和接收者的幺正变换矩阵;给出了实现通信的量子线路,并以该线路为基础计算了Bell基及对应的幺正变换矩阵和量子门.     

量子安全直接通信?

"墨子"号量子科学实验卫星的发射,进一步吸引了人们对量子通信的关注.自1984年IBM的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard提出第一个量子密钥随机分配协议以来,量子通信能否进行机密信息的安全直接传输一直是困扰量子通信界的一个难题.2000年,清华大学龙桂鲁等萌芽了量子安全直接通信的初步思想,随后的几年,我们建立了量子安全直接通信的完整理论,创建了4个判据,构造了2个最早期完整的量子安全直接通信代表性方案,为量子安全直接通信方案设计及其应用提供了物理原理依据,吸引了众多学者的关注与投入,促进了这一领域的发展.本文首先以第一个量子秘钥随机分配协议为例介绍量子通信如何为经典保密通信服务;随后,以最早期完整的2个量子安全直接通信方案为基础,阐述了为什么可以进行量子安全直接通信,并介绍量子安全直接通信的物理原理.     

量子纠缠与超光速量子通信

量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科.在介绍量子纠缠特性的基础上,对量子隐形传态进行了探讨,提出了超光速量子通信的途径.     

自由空间量子通信实验研究与进展

量子通信的安全性是基于Heisenberg测不准原理、单光子不可分割性和量子不可克隆定理，它遵从物理规律，是绝对安全的.近年来量子通信技术的迅速发展加快了量子通信的实用化进程.文中综述自由空间量子通信实验研究进展，简要介绍几种量子编码协议、不同类型单光子源的量子通信实验，说明全球量子通信的实现可能存在的问题与技术挑战，展望了自由空间量子通信的未来.     

量子网络研究进展

量子网络是通过量子节点来产生、处理和存储量子信息，利用飞行比特作为量子信道来传递量子信息的全量子信息处理与传输网络系统．量子网络不仅是实现长距离、网络式量子通信的基础，还可以实现可扩展的分布式量子计算机，并可应用于凝聚态多体系统的量子演化模拟．因此，量子网络是以量子通信、量子计算和量子模拟为中心的量子调控研究的核心课题．目前，选择合适的物理载体作为量子节点以及合适的相互作用形式以实现光子与光子、光子与量子节点以及不同量子节点间的相互作用是量子网络研究的重要课题．冷原子系综以及腔量子电动力学系统是实现量子节点的典型代表．文章将结合本实验室的研究来综述量子网络在以上2个物理系统中近期的部分研究进展，并在文末对量子网络的发展做一定展望.     

量子通信的今生与未来

随着现代计算机计算能力的快速发展,目前常用的密码体制已无法满足对信息保密的需求,而量子通信的出现解决了这一问题.量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式.量子通讯是近20年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域.与传统的通信方式相比,量子通信具有容量大、速度快和保密性好等特点,量子通信的传输速度比光速高4个数量级,且基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听、计算、破解的绝对安全性保证,原则上实现了不可被破译的完美通信.