美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所11日表示，利用具有較強(qiáng)降噪能力的新型探測系統(tǒng)，他們研制出了高速量子密碼分發(fā)系統(tǒng)樣機(jī)。該系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l信號進(jìn)行實時加密、傳輸和解密，傳輸距離達(dá)10公里。此外，由于量子密碼分發(fā)系統(tǒng)采用一次一密分組加密方案，從理論上講具有不為外人破密的特點。
　　多年來，密碼分發(fā)始終是密碼學(xué)中最具挑戰(zhàn)性的難題之一。上世紀(jì)80年代，人們發(fā)現(xiàn)利用量子力學(xué)的獨特原理，有望建立兩者間能生成任意長密碼而同時又不為第三方所知的系統(tǒng)。從那時起研究人員便開始研制快速、實用和可靠的量子密碼分發(fā)系統(tǒng)。
　　研究人員表示，任何量子密碼分發(fā)系統(tǒng)，它們均要求能兼容現(xiàn)存的、利用1550納米或1310納米光波遠(yuǎn)距離傳輸信號的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。此外，它們還需要高效的、能準(zhǔn)確探測單個光子而不產(chǎn)生過多噪音的光子探測器。目前，用于光纖通?波段的光子探測器性能很不理想，而快速高效又低噪的用硅雪崩光電二極管制成的光子探測器，其最佳工作波長約在700納米左右，不能在光通信網(wǎng)的光波波段工作。
　　國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所量子密碼分發(fā)系統(tǒng)研究小組負(fù)責(zé)人湯曉博士表示：“我們開發(fā)出了新的波長轉(zhuǎn)換器，其噪音水平比其他同類型器件低50倍至100倍，它將波長為1310納米的單光子束轉(zhuǎn)變成710納米單光子束，然后用硅光子探測器實現(xiàn)快速和高效探測。借助波長轉(zhuǎn)換和探測，新的量子密碼分發(fā)系統(tǒng)結(jié)合了快速度和長距離工作。新研制的帶有波長轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)的量子密碼分發(fā)系統(tǒng)在光纖傳輸距離為10公里的情況下，可產(chǎn)生和發(fā)送速率超過每秒50萬比特的密碼。”