5月26日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及其同事徐飛虎、張強(qiáng)，與清華大學(xué)馬雄峰、多倫多大學(xué)Hoi-Kwong Lo等，應(yīng)邀在囯際物理學(xué)權(quán)威綜述期刊、美國(guó)物理學(xué)會(huì)的《現(xiàn)代物理評(píng)論》（Reviews of Modern Physics）上發(fā)表題為“基于現(xiàn)實(shí)器件的安全量子密鑰分發(fā)”（Secure quantum key distribution with realistic devices）的長(zhǎng)篇綜述論文。該論文系統(tǒng)闡述了量子密碼的原理、理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并指出，經(jīng)過全球?qū)W術(shù)界三十余年的共同努力，現(xiàn)實(shí)條件下量子密碼的安全性已經(jīng)建立起來，尤其是測(cè)量器件無關(guān)等量子密鑰分發(fā)協(xié)議的提出，徹底關(guān)閉了量子密碼在物理實(shí)現(xiàn)過程中可能出現(xiàn)的安全性風(fēng)險(xiǎn)，為實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)實(shí)器件的安全量子密碼鋪平了道路。此論文為量子密碼的廣泛應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)化制定奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

量子通信是量子信息科學(xué)的重要分支，它是指利用量子比特作為信息載體來進(jìn)行信息交互的通信技術(shù)。量子通信中最典型的應(yīng)用方式之一是量子保密通信（量子密鑰分發(fā)）。量子密鑰分發(fā)可以提供一種原理上安全的通信手段，是迄今唯一的安全性得到嚴(yán)格證明的通信方式，也是首個(gè)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的量子信息技術(shù)。它已經(jīng)成為物理學(xué)最有活力的前沿研究方向之一。經(jīng)過我國(guó)科學(xué)家的長(zhǎng)期努力，成功發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并完成了國(guó)際上最大規(guī)模的量子保密通信光纖網(wǎng)絡(luò)“京滬干線”，這一系列研究成果使我國(guó)在這一領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位。

近年來，隨著量子密鑰分發(fā)逐步走向?qū)嵱没芯浚孔用荑€分發(fā)的現(xiàn)實(shí)安全性得到了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。主要研究實(shí)際系統(tǒng)中的器件并不完全符合協(xié)議的數(shù)學(xué)模型而引入的潛在安全性風(fēng)險(xiǎn)和解決方案。這其中涌現(xiàn)了很多關(guān)于量子安全攻防的研究，以及多個(gè)新型的量子密鑰分發(fā)協(xié)議。其中，潘建偉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)重要的新型協(xié)議，包括誘騙態(tài)、測(cè)量器件無關(guān)和雙場(chǎng)等協(xié)議，極大的推動(dòng)了量子密鑰分發(fā)的現(xiàn)實(shí)安全性。

中國(guó)科大潘建偉等受邀為《現(xiàn)代物理評(píng)論》撰寫的綜述論文長(zhǎng)達(dá)60頁(yè)。文章詳細(xì)回顧了量子密碼的發(fā)展歷史，深入討論了量子密鑰分發(fā)的現(xiàn)實(shí)安全性，并展望了量子密鑰分發(fā)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)。正如《現(xiàn)代物理評(píng)論》雜志專門發(fā)布的評(píng)論所指出：在科學(xué)家的長(zhǎng)期共同努力下，國(guó)際學(xué)術(shù)界在現(xiàn)實(shí)條件下量子密鑰分發(fā)的理論和實(shí)驗(yàn)上都取得了重要的進(jìn)展，現(xiàn)實(shí)安全性得到了徹底的提升（“Security has been thoroughly enhanced, as a consequence of both theoretical and experimental advances.”）；這篇論文描述了當(dāng)前最優(yōu)的量子安全理論，以及實(shí)際保證量子密碼系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)安全性的方法和關(guān)鍵技術(shù)（“This review gives both sides of the story, with the current best theory of quantum security, and an extensive survey of what makes quantum cryptosystem safe in practice.”）。

《現(xiàn)代物理評(píng)論》是國(guó)際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性期刊，近五年平均影響因子超過40，每年僅發(fā)表約四十篇學(xué)術(shù)論文。該期刊一般不接受自由投稿，主要是邀請(qǐng)?jiān)诟黝I(lǐng)域卓有建樹的物理學(xué)家執(zhí)筆，旨在對(duì)當(dāng)今物理研究的重大熱點(diǎn)問題做歷史總結(jié)、原理闡述、現(xiàn)狀分析和趨向預(yù)測(cè)。論文需經(jīng)過國(guó)際同行的匿名評(píng)審方可發(fā)表。此論文是潘建偉團(tuán)隊(duì)繼2012年在《現(xiàn)代物理評(píng)論》發(fā)表“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”之后的第二篇綜述論文，也是我國(guó)量子信息科學(xué)領(lǐng)域在該期刊發(fā)表的第二篇綜述論文，標(biāo)志著我國(guó)在量子通信方面繼續(xù)保持國(guó)際領(lǐng)先地位。

論文鏈接：https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.92.025002

 （合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心、物理學(xué)院、中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院、科研部）