齊魯網(wǎng)·閃電新聞5月23日訊 日前，王向斌教授團隊發(fā)表的最新研究成果顯示，在猜中概率標(biāo)準(zhǔn)下量子密鑰是安全的。該研究團隊利用一種便捷高效的數(shù)學(xué)映射方法，在跡距離（一種刻畫生成的最終密鑰和完全隨機的理想密鑰之間相似程度的標(biāo)準(zhǔn)）是10-9的前提下，得出了量子密鑰的猜中概率不會超過2×10-3277，即使竊聽者動用目前地球上所有的計算資源，用比宇宙壽命還長的時間，也無法猜中量子密鑰。

記者了解到，近年來，以量子密鑰分發(fā)（或量子密碼）為代表的量子通信技術(shù)發(fā)展迅猛，取得了豐碩的成果，受到社會各界的廣泛關(guān)注。量子密碼的安全性一直是該領(lǐng)域的研究重點，并逐漸成為社會大眾關(guān)注的熱點。其中，跡距離已經(jīng)成為學(xué)界廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。然而，跡距離與竊聽者猜中概率之間的關(guān)系卻未獲深入研究。國外學(xué)者曾給出了一些松散的結(jié)果，例如跡距離是10-9時，竊聽者對量子密鑰的猜中概率小于10-6。由于10-6這個值過大，此結(jié)果并不能從猜中概率角度顯示量子密鑰的安全性。但是，正如王向斌等人在論文中指出的那樣，此結(jié)果絲毫不能作為質(zhì)疑量子密碼安全性的依據(jù)，原因在于給出這種松散結(jié)果的方法過于平庸，而未能得到緊致的結(jié)果。或者說，這樣的結(jié)果，對于判別量子密碼得安全性來說，屬于無效結(jié)果。

為了徹底說明問題，王向斌等人給出了緊致的結(jié)果：竊聽者對于量子密鑰的猜中概率不超過2×10-3277，其緊致程度比國外學(xué)者的結(jié)果高出3000多個數(shù)量級，清晰地表明了量子密碼在猜中概率標(biāo)準(zhǔn)下的安全性。這一緊致結(jié)果與之前的猜中概率小于10-6的結(jié)果在數(shù)學(xué)上并不矛盾，但兩者在判斷量子密鑰安全性上所起的作用完全不同。王向斌等人的猜中概率不超過2×10-3277的結(jié)論可以明確判斷密鑰是安全的，但此前國外學(xué)者的猜中概率小于10-6的結(jié)論對判斷密鑰的安全性毫無意義。基于國外學(xué)者的猜中概率不超過10-6的松散結(jié)論而質(zhì)疑量子密鑰安全性更是存在邏輯錯誤。

據(jù)悉，上述成果于2020年5月22日在線發(fā)表于國際知名期刊NPJ Quantum Information（Guessing probability in quantum key distribution, NPJ Quantum Information 6:45 (2020)）。該成果明確判斷了量子密鑰在猜中概率的標(biāo)準(zhǔn)下是安全的，確認(rèn)了量子密鑰分發(fā)安全性現(xiàn)有的跡距離標(biāo)準(zhǔn)是高度有效的，徹底澄清了之前人們基于松散猜中概率結(jié)果而對量子密碼安全性的所謂“質(zhì)疑”。

閃電新聞記者 王樹偉  報道

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