kaiyun官网中国 开云kaiyun官网中国 开云出现在量子源中，量子源是产生用于发送安全信息的量子粒子（通常是光子）的设备。这一发现可能对量子安全产生重要影响。

　　“量子通信比经典通信更安全的原因在于，它利用了量子力学中一种被称为共轭态的特性，”发表在《物理评论快报》上的一篇论文的第一作者、电子与计算机工程专业的博士生Amita Gnanapandithan表示。

　　“例如，位置和动量是共轭变量：当你测量其中一个时，就会干扰另一个。如果两个变量都是随机选择用于编码的，那么任何试图窃听信息的人都会自动引入干扰，而这些干扰可以被试图通信的双方检测到。此外，由于量子不可克隆定理，窃听者无法复制信息来进行窃听。”

　　然而，尽管量子通信具有内在的安全性，但由于实际应用中所使用设备的不完善，仍然存在一些可能导致量子通信被破坏的情况。

　　在2000年至2012年间，研究人员表明，由于量子探测器的工作方式，可能会产生侧信道。这些侧信道就像漏洞一样，使某些人能够在不引入可检测干扰的情况下窃听信号。

　　为了解决这个问题，2012年，Hoi-Kwong Lo教授及其合作者开发了一种新的协议，称为测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）。该协议有效地绕过了与量子粒子探测器相关的所有侧信道。

　　在解决了探测器的问题后，由Hoi-KwongLo教授和Li Qian教授共同指导的Gnanapandithan，转而寻找与通信另一端（即源设备）相关的潜在侧信道。“假设你想根据从源发出的光的偏振情况来编码信息，我们称之为光偏振，”Gnanapandithan说，“你会使用两个共轭偏振基来进行编码，理想情况下，你希望将编码限制在偏振自由度内。你也不希望该偏振与任何其他自由度相关联，因为如果是这样的话，窃听者就可以测量第二个自由度来获取关于偏振的信息。”

　　在光量子源中，编码自由度与其他自由度不相关的这一观点被称为维度假设。违反这一假设意味着信息可能不安全。在实际应用中，如今的量子源常常会违反这一假设，例如，相邻信号之间存在相关性。这被称为模式效应，会导致关于早期信号的信息泄露到后期信号中。

　　但在最近的这项研究中，Gnanapandithan同时使用理论模型和实际的量子源，证明了一种之前未被考虑到的新的违反维度假设的来源。“我们知道调制过程可能会有一点失真，但我们发现的是，调制过程甚至在同一信号光脉冲内也可能是随时间变化的，”Gnanapandithan说：“具体来说，我们非常敏锐地意识到，这个缺陷实际上是对维度假设的违反。因此，我们将这种类型的缺陷称为‘隐藏的多维调制’，时变编码只是其中一个例子。”

　　这些侧信道造成的问题有多严重，取决于所使用的设备类型。“如果你的设备带宽较高，你可以对光脉冲应用一个调制信号，使其更接近理想状态，”她说，“但如果你的设备带宽严重受限，那么调制脉冲可能会严重失真，这会使问题更加严重。”文献中还引入了一种新型的量子密钥分发（QKD）源，称为无源量子密钥分发源。无源量子密钥分发源甚至不使用调制器，所以这些带宽问题就不适用了。”Lo教授表示，他的团队未来的工作将集中在减轻新发现的侧信道影响的可能方法上。

　　“我们可以发挥创造力，或许能找到解决这些问题的方法，但正如我们过去所了解到的，我们的新方法也有可能引发其自身的问题。你永远不知道会有多少层问题，但我认为最重要的第一步就是简单地识别出你必须处理的问题，而这正是我们在这里所做的。”