中国科大量子密码安全领域研究获重要突破

新华社合肥1月4日电(记者吴兰)记者4日从中国科技大学获悉，该校郭广灿院士团队在量子密码安全领域取得了重要突破，即量子密钥分发的实用安全研究。利用探测器雪崩的漏洞，量子黑客可以有效地控制探测器的反应，获得所有的关键信息而不被察觉。

国际知名学术期刊《物理评论应用》最近发表了上述科研成果。

随着量子密钥分发系统速度的提高，单光子探测器的后脉冲效应将显著增强。后脉冲是指探测器中的雪崩光电二极管在雪崩发生后的一段时间内随机产生二次雪崩的现象。其缺陷会带来安全漏洞，是实际系统安全评估的重要内容。过去，忽略脉冲后效应的模型需要修正。

鉴于此，研究者们基于多年来对探测器的深入研究，提出了一种新的量子密钥分发系统中单光子探测器实际特性的模型。该模型考虑了高阶后脉冲，给出了一种新的计数率和误码率计算方法，显著提高了高速实用系统的核心性能指标。

雪崩光电二极管探测器的不完善会带来安全漏洞，这是实际系统安全评估的重要内容。研究人员发现了门控模式单光子探测器的一个潜在缺陷，并提出和实施了一种雪崩过渡带攻击方法。在门控制信号从开到关的过渡阶段，检测输出具有很强的非线性特性。通过控制攻击信号的光强及其在过渡区的位置，量子黑客可以有效地控制探测器的响应，在不被感知的情况下获得所有的关键信息。

据介绍，这种攻击方法为实际系统的安全评估和标准化提供了技术储备。(结束)

相关论文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.10.064032