网络量子传感的认证

量子传感器在量子网络上的分布是推动量子技术在干涉测量、重力测量、时间保持、生物监测及其他领域发展的关键因素。然而,在噪声干扰且不安全的网络中确保这些分布式传感器的安全性仍是一项重大挑战。此前将量子计量学与密码学结合的努力遭遇了看似不可避免的矛盾,所提出的安全界限仅与可实现的测量性能松散相关。本研究提出了一种量子远程传感协议,能够严格认证估计过程的隐私性和完整性。该协议通过采用离线双边泡利扭曲技术,迫使有效量子信道呈现贝尔对角形式,且独立于攻击方式。令人意外的是,这种方法在未增加额外实验开销的情况下保留了计量灵敏度。仅依赖公共通信和不安全的量子链路,该协议使合法用户能够精确量化其相对于控制信道的窃听者的估计误差。研究团队利用纠缠光子估计光学相位对该框架进行了实验验证,观察到在广泛参数范围内用户的精度始终优于窃听者的能力。通过统一量子密码学与计量学,该成果为在实际量子网络中同时实现量子极限精度与严格信息安全提供了实用路径。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-09 11:02

量科快讯