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综述:基于轨道角动量光子态的高维量子密钥分发OA北大核心CSTPCD

High-dimensional quantum key distribution based on orbital angular momentum photons:A review

中文摘要

信息安全是国家核心竞争力的重要组成部分,量子密钥分发(QKD)利用量子力学基本原理对信息实现计算复杂度无关的安全加密,是下一代信息安全技术的重要选项.经过三十多年的发展,以结合诱骗态的BB84协议为代表的QKD方案已经非常成熟,并逐渐开始了规模化部署.持续探索基础方案和核心技术是推动QKD发展的基础动力.在单回合通信中,基于高维量子态编码的高维QKD(HD-QKD)技术具有更高的信息承载效率和更强的抗噪声能力,因而具有重要的发展和应用潜力,已成为当前QKD领域的重要研究方向之一.光子的轨道角动量(OAM)自由度原则上具有无穷维希尔伯特空间,是实现HD-QKD的重要物理资源.重点回顾了基于OAM光子态的HD-QKD的发展历程,梳理并讨论了该研究方向的主要技术成果和面临的关键技术问题,并展望其未来发展趋势.

王纺翔;陈巍

中国科学技术大学,中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026中国科学院量子信息与量子科技创新研究院, 安徽 合肥 230026

数理科学

量子信息;高维量子密钥分发;矢量涡旋;轨道角动量;量子密码;信息安全

《量子电子学报》 2022 (001)

64-80 / 17

Supported by National Key Research and Development Program of China(科技部重点研发计划,2018YFA0306400),National Natural Science Foundation of China(国家自然科学基金,61675189,61905235),China Postdoctoral Science Foundation(中国博士后科学基金,2019M652179)

10.3969/j.issn.1007-5461.2022.01.004

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