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校友会信息发布--院 士 风 采(12)

发布时间:2005-11-12

学无线电的郭光灿大学刚毕业就把研究领域转向气体激光研究,随后又转向量子光 学的理论研究。20世纪90年代初期,量子信息学刚刚起步,他又及时追踪 国际前沿,转向量子信息学的研究,以量子密码学和量子编码两个方向为切入点,领导课题组进军量子信息研究领域。在他的带领下,量子信息实验室不断拓展新的 科研领域,创造出一批国际领先的科研成果。

郭光灿出生在福建省惠安一个贫苦渔民家庭,1960年考进中国科技大学无线电电子学系后,科大的学术氛围深深感染了他,那时侯,严济慈、华罗庚等老一辈科学家都曾为科大学生上课。科学家们严谨治学的风格和缜密的思维方式也给了他深刻的影响。

1965年,郭光灿大学毕业并留校任教。在随后四十年的科研生涯中,他的学术方向与研究方向历经多次变化,并不断获得成功,最终成为中国量子信息学方面最有成就的科学家之一。

从量子光学转入量子信息学这一应用型学科。当国外研究出可用于量子计算器的「量子纠错编码」时,他及其团队转身研究「量子避错编码」。当看到量子计算机有可能成为「击溃」经典计算机锐利的「矛」时,他及其团队又转而开始研究量子密码。

经过十几年努力,郭光灿和他的科研团队获得量子避错编码方面的一系列成果,后又首先在国际上提出量子概率克隆原理,在国际学术界产生重要影响。郭光 灿领 导课题组,完成从理论研究转向实验研究与理论研究相结合的重大转变,成功开辟量子密码的实际应用研究,建立演示性量子通信系统。 目前,郭光灿及其团队已建立了国内第一条基于量子密码的保密通信线路。

●● 量子密码:让天机不可泄露,我实现国际最长距离实用光纤量子密码系统

秘密通信,会不会被窃听?暗号密码,能不能被破译?日前,一种让保密通信“万无一失”的系统正走出实验室。由中科院院士、中国科技大学教授郭光灿领 导的 课题小组,在国际上首次解决了量子密钥分配过程的稳定性问题,经由实际通信光路实现了125公里单向量子密钥分配。这是迄今为止国际公开报道的最长距离的 实用光纤量子密码系统。11月9日,郭光灿向记者披露,国际光学权威杂志《光学通讯》已刊登了这一成果。

据了解,上个世纪90年代,著名数学家shor提出量子并行算法,并证明量子计算可以攻破目前广泛使用的公钥RSA体系。也就是说,一旦量子计算机横空出世,现有全部密码体系都将被攻破,这显然对信息安全系统构成严峻挑战。

保密通信能够绝对安全吗?人们是否有能力保护自己的隐私?答案是肯定的。“如果量子计算机是‘利剑长矛’,那量子密码技术就是抵御它的一面‘盾 牌’。” 郭光灿告诉记者,量子密码提供了一种不可窃听、不可破译的新一代密码技术。从理论上讲,它能确保保密通信的绝对安全,使用任何物理定律所允许的窃听手段都 会被发现。

由郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室成功地设计了一种具有很高的单向传输稳定性的量子密钥分配方 案。利用该方案,实现了150公里的室内量子密钥分配;利用中国网通公司的实际通信光缆,实现了从北京(望京)经河北香河到天津(宝坻)的量子密钥分配, 实际光缆长度125公里,系统的长期误码率低于6%%。在该系统的量子密钥分配基础上,实现了动态图像的加密传输,图像刷新率可达20帧/秒,基本满足网 上保密视频会议的要求。该保密通信系统解决了国际上一直未解决的长期稳定性和安全性的统一问题,使我国量子保密通信向国家信息安全应用迈出了关键一步。

《科技日报》 2005-11-12