科学家开发一种在多方之间共享密码的创纪录量子协议，创造出了一个11维的量子态，并用它在10个参与者之间共享一个密码。通过使用量子技术，只有在各方相互信任的情况下，密码才能被解锁。这项研究为状态的维度（这影响到密码可以有多大）和与之共享的各方数量创造了新记录，是在量子网络中许多节点上安全分发信息的重要一步。
其研究成果发表在《激光与光子学评论》期刊上，由威茨大学物理学院安德鲁·福布斯教授领导的威茨团队研究，研究团队打破了之前的所有记录，11维量子态共享了一个量子。在传统安全量子通信中，信息从一方安全地发送到另一方，通常被称为爱丽丝和鲍勃。在网络语言中，这将被认为是点对点通信，根据定义，只有两个节点：发送者和接收者。任何发送过电子邮件的人都会知道，信息通常必须发送给几个人：
一个发送者和许多接收方，传统的量子通信，如量子密钥分发(QKD)不允许这样做，并且只是点对点的形式。使用结构光作为量子光子状态，研究团队展示了如何将信息从一个发送者分发到10个参与方。然后，通过使用一些巧妙的量子技巧，可以设计出量子协议，这样只有在各方相互信任的情况下，密码才能被披露。从本质上讲，每一方都没有有用的信息，但如果他们相互信任，那么密码就可以被解密出来。
信任程度可以从少数各方设定到所有各方，重要的是，在任何阶段，双方之间的沟通都不会泄露密码：10方参与者不需要透露任何密码信息。通过这种方式，可以在网络许多节点之间以安全的方式共享密码：量子密码共享。其研究推动了最先进的技术，使量子通信更接近真正的网络实现：当你想到网络时，你会想到很多连接，很多各方，并希望共享信息，而不仅仅是两个，现在科学家们知道如何通过量子方式做到这一点。
研究小组使用结构光子来达到高维，结构光意味着“光的图案”，研究使用许多“光的图案”来突破尺寸限制，更多维度意味着更多的光中信息，并直接转化为更大的秘密。
博科园｜研究/来自：Wits University
参考期刊《激光与光子学评论》
DOI: 10.1002/lpor.202000012
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