Måleenhed-uafhængig kvantekommunikation uden kryptering

Kvantesikker direkte kommunikation overfører hemmelige oplysninger direkte uden kryptering. For nylig, et forskerhold ledet af prof. Gui-Lu Long fra Tsinghua University foreslog en måle-og-enhed-uafhængig kvantesikker direkte kommunikationsprotokol ved hjælp af Einstein-Podolsky-Rosen par. Denne protokol eliminerer alle smuthuller relateret til måleenheder, som løser en central hindring i praktisk kvantesikker direkte kommunikation. Protokollen har også en udvidet kommunikationsafstand, og en høj kommunikationskapacitet.

Fortrolig kommunikation er afgørende i det moderne samfund. Kvantesikker direkte kommunikation er en ny form for sikker kommunikation uden kryptering. I en klassisk sikker kommunikation, afsenderen og modtageren skal dele en hemmelig nøgle på forhånd. Derefter kodes en klartekstmeddelelse i chiffertekst og sendes til modtageren via en klassisk kanal. Chifferteksten afkodes derefter til ren tekst af modtageren for at fuldføre kommunikationen. I denne struktur, der findes tre potentielle smuthuller:(1) tab af nøglen under distributionsprocessen; (2) tab af nøglen til opbevaring og administration (3) aflytning af chifferteksten af ​​Eve til senere kryptanalyse. Med udviklingen af ​​supercomputere og kvantecomputere, disse trusler bliver stadig mere alvorlige.

Kvantekommunikation sikret med kvantefysiske principper er en vigtig ordning for at modstå disse angreb. Quantum Secure Direct Communication (QSDC) er en unik type sikker kommunikation, der ikke kræver nøgledistribution eller nøgleopbevaring og -styring, og bruger ikke chiffertekst. Det eliminerer effektivt de tre smuthuller i klassisk sikker kommunikation.

Hovedproblemet med praktisk QSDC er, at apparater, der bruges i praktiske kvantekommunikationssystemer, har nogle defekter, og disse ufuldkommenheder, især defekter i måleenhederne, kan føre til lækage af oplysninger og påvirke sikkerheden ved praktisk QSDC. For nylig, et forskerhold ledet af prof. Gui-Lu Long fra Tsinghua University foreslog en måle- og enhedsuafhængig (MDI) QSDC-protokol ved hjælp af Einstein-Podolsky-Rosen par. Denne protokol eliminerer alle smuthuller relateret til måleenheder, overvinde en vigtig hindring for praktisk QSDC. Derudover MDI-QSDC arbejder over lange afstande og har høj kommunikationskapacitet.