全通型量子通信網

全通型量子通信網是指利用量子密鑰分發系統對多個通信節點進行組網,實現各節點間全互通,無中繼的安全通信方式。利用各節點間產生的量子密鑰可以對傳統的語音、圖像和數字多媒體通信數據進行加密和解密,從而實現安全的通信。

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兩方量子通信

量子通信融合了現代物理學和光通信技術研究的成果,由物理學基本原理來保證密鑰分配過程的無條件安全性。截止2009年,點對點的兩方量子通信技術已經比較成熟, 科學家和技術人員利用光量子態已經能夠實現幾十公里到百公里級的兩方量子密鑰分發系統。 為了拓展套用,需對點對點的通信方式進行組網,滿足多用戶的通信需要。為了與現有通信系統兼容以及大量減少成本,量子通信網還將充分利用經典通信設施,如現有光纖網路。

量子通信網發展與套用

世界上已有多個研究小組和機構致力於量子通信網的研發。美國在2005年建成了DARPA量子網路。其連線節點有3個,分別為美國BBN公司、哈佛大學和波士頓大學,目前延伸長度為10公里。歐洲聯合了來自12個歐盟國家的41個夥伴小組成立了SECOQC量子通信網路。 並於2008年10月在維也納現場演示了一個基於商業網路的安全量子通信系統。該系統集成了多種量子密碼手段,包含6個節點。其組網方式為在每個節點使用多個不同類型量子密鑰分發的收發系統並利用可信中繼進行聯網。

全通型量子通信網發展與套用

來自我國的中國科學技術大學的潘建偉教授的科研團隊,2009年在合肥構建和演示了一個4節點全通型量子通信網路。在2008年8月,該團隊曾研製了20km級的3方量子電話網路。這個全通型量子通信網路採用星型結構,其中任意兩個節點都可以互聯互通、實時地產生不落地的量子密鑰,進而被用來進行各種加密的數據,語音,多媒體通信等套用。此網路基於誘騙態量子通信方案,大大提高了安全通信的距離和密鑰產生速率,同時保證了絕對安全性。其最近的兩個通信節點超過16km。每個節點可以工作在全雙工模式,即同時作為量子信號發射和接收方進行量子通信。據報導,該項技術和相關的一系列成果正在推進我國在這方面的產業化進程。

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