简而言之的量子互联网——离子阱推进量子通信

《量子互联网精要》(QI-Nutshell)通过在当前可用的离子阱量子计算机上模拟量子通信协议,将量子通信与量子计算两大领域相连接。该研究团队展示了量子密钥分发(QKD)协议的仿真过程,其中每个步骤都被映射到硬件平台的物理操作中。这种方法不仅使该团队能实际执行BB84、BBM92等经典协议,还能引入理论QKD安全证明中通常难以涵盖的窃听方克隆攻击、噪声源及侧信道攻击。研究人员通过主动注入噪声并研究其对量子通信协议的影响,采用数值模拟方法探索将小型量子纠错(QEC)码整合到QKD协议中的效果。研究发现,这类编码有助于抑制噪声水平并监测信道噪声分布,使得通信双方能通过检测与预期噪声特征的异常偏差来识别潜在窃听行为。这表明在不改变传输量子信息的前提下,QEC或可作为量子通信隐私认证的新手段。

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