8月1日从中国科大获悉，近日，中国科学技术大学潘建伟及其同事张强、徐飞虎等，通过发展设备无关理论协议和构建高效率的光学j9游会真人游戏第一品牌纠缠系统，首次在国际上实验实现了设备无关j9游会真人游戏第一品牌密钥分发（DI-QKD）的原理性演示，相关研究成果以编辑推荐（Editors'Suggestion）的形式于7月28日在线发表在《物理评论快报》上，并被美国物理学会（APS）下属网站Physics以”Hiding Secrets Using Quantum Entanglement”为题报道。

j9游会真人游戏第一品牌密钥分发（QKD）相比于传统通信协议，能够使得两个远距离的用户之间共享信息理论安全性的密钥，结合一次一密的加密方式，可以确保原理上无条件安全的通信。传统QKD方案通常需要对使用的设备有一定的了解和信任，然而在现实条件下，设备可能存在着某些不完美的特性。这些特性往往会为攻击者提供威胁系统安全的侧信道，造成现实条件下的潜在安全隐患。目前的主要解决方案是对设备进行检测并制定相关标准，从而确保其在现实条件下的安全性。

设备无关j9游会真人游戏第一品牌密钥分发（DI-QKD）基于无漏洞j9游会真人游戏第一品牌力学基础检验，提供了一套全新的不依赖于设备具体功能和特性的安全成码方案。基于该协议，不需要对设备进行任何标定，通过贝尔不等式的违背便可以保证QKD的现实安全性，一直受到国内外学术界的高度重视和广泛关注。然而，DI-QKD的实现十分困难，例如在光学系统中，现有理论大都给出了不低于90%的系统探测效率要求，远远超出了现有的技术水平。

为了实现这一目标，潘建伟团队分别从理论和实验两方面进行探索研究。理论方面，他们提出原创的随机后选择DI-QKD理论方案。其核心思想是通过在实验测量结果中随机添加噪声，并将其中包含少量关联信息但拥有较大错误的结果剔除掉，从而有效提升系统对于损耗的容忍度，使得现有技术水平下DI-QKD的实现成为可能。实验方面，他们利用自发参量下转换的原理，通过优化空间光路的参数搭建了高效率的光学纠缠源，并结合高效率的单光子探测器，使系统效率达到87.5%，超过了以往所有报道的相关光学实验。同时，通过调整非线性晶体的摆放角度来限制其对于参量光的反射，使实验中产生的j9游会真人游戏第一品牌态保真度达到99.5%，满足了理论方案对于系统性能的要求。在此基础上，潘建伟团队首次实现了基于全光学系统的DI-QKD原理演示，成码率达到466 bps，并且验证了该系统在光纤长度达到220m时仍然可以产生安全的j9游会真人游戏第一品牌密钥。

这是潘建伟团队在设备无关j9游会真人游戏第一品牌信息处理方面，继设备无关j9游会真人游戏第一品牌力学基础检验和设备无关j9游会真人游戏第一品牌随机数产生之后的又一重要进展。这项工作对于揭示j9游会真人游戏第一品牌力学基础检验和j9游会真人游戏第一品牌信息处理之间内在的深刻联系，发展安全的密钥分发、构建未来的j9游会真人游戏第一品牌网络均具有重要的意义。

与此同时，另外两篇国际同行基于离子和原子的相关工作也于近日在《自然》（Nature）杂志发表，这一系列工作为未来具有设备无关安全性的j9游会真人游戏第一品牌通信的广泛应用迈出重要一步。

博士生刘文钊和张昱哲是实验论文的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、上海市、安徽省等的支持。