日本用新型光源實現(xiàn)量子加密長距離傳輸 研發(fā)新型光通信系統(tǒng)

        日本沖電氣（OKI）公司成功開發(fā)了一種在理論上不可能泄密的量子加密方式，并可以在城市間實現(xiàn)長距離通信。該公司利用光的“量子糾纏”特性在驗證試驗中實現(xiàn)了140公里無中繼信息傳輸。這一研究成果將在2015年投入使用。日本和歐洲都在進(jìn)行關(guān)于量子加密通信的研究，但通信距離短一直是這一課題的難點。新的研究成果使這一技術(shù)的實用性得到大幅度提高。

        量子加密通信是在被稱為光子的光粒子上載荷密碼的加密方式，沖電氣公司為此開發(fā)了能夠產(chǎn)生光子的新型激光光源。這種新型光源不但比現(xiàn)有的量子加密通信光源成本更低，而且能夠兼容現(xiàn)有光通信系統(tǒng)中的光器件，有較好的實用性。沖電氣公司以2015年為目標(biāo)，計劃首先在金融機關(guān)和醫(yī)院等保密性要求較高的專用線路上應(yīng)用。然后逐步向公眾通信網(wǎng)普及。

        沖電氣公司在實驗系統(tǒng)中，有效利用了兩個一組的光子特有的“量子糾纏”特性。在進(jìn)行加密通信時，將處于糾纏狀態(tài)的兩粒光子分別送到相距140公里的收、發(fā)兩端，收發(fā)兩端各取一粒光子作為僅限雙方使用的通用密匙。發(fā)送端利用光子的物理特性，在“看到”光子的某一瞬間決定密匙的形式，接收端會使用這一密匙解密所收到的信息。在傳輸過程如果中遭到竊密，會殘留“光痕跡”，系統(tǒng)能夠立刻發(fā)現(xiàn)。

        在現(xiàn)有的光通信系統(tǒng)中，由于激光光源強度較弱，無中繼通信距離僅能達(dá)到100公里左右，新型光源技術(shù)使得長距離通信成為可能，沖電氣公司將與其他企業(yè)和大學(xué)協(xié)作，研發(fā)新型光通信系統(tǒng)。

        【量子加密通信方式】光具有“波”和“粒子”的兩重性，從粒子的角度看被稱為光子。上述研究的主要方向是利用光子載荷密匙，發(fā)送者和接收者通過共有密匙實現(xiàn)量子加密通信。根據(jù)物理學(xué)定律，光子在被第三者“看到”的瞬間，其物理狀態(tài)會發(fā)生變化并留下“痕跡”，因此在該加密系統(tǒng)理論上是不可能失密的。