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通信安全是人們數(shù)千年來一直追求的目標(biāo)。在現(xiàn)代社會(huì)，包括商業(yè)和金融、軍事和國(guó)家安全在內(nèi)的很多領(lǐng)域都依賴通信安全。目前的加密方法如RSA和SHA通信協(xié)議都面臨著來自量子計(jì)算機(jī)的威脅。而另一方面，基于量子力學(xué)基本原理的量子密鑰分發(fā)提供了原理上無條件安全的加密方式，從而提供了一種終極的安全通信手段。
潘建偉的工作使得中國(guó)在量子通信領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。他的團(tuán)隊(duì)首先于2009年在合肥、2012年在濟(jì)南使用光纖實(shí)現(xiàn)了城市量子通信網(wǎng)絡(luò)。在2016年，他們使用光纖在北京和上海間建設(shè)了世界上最長(zhǎng)（超過2000公里）的量子鏈路，并通過十幾個(gè)可信中繼站來克服脆弱量子信號(hào)的衰減。為了克服由于不完美的單光子源和探測(cè)器導(dǎo)致的安全漏洞，潘建偉團(tuán)隊(duì)發(fā)展了誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)和基于獨(dú)立光子干涉的測(cè)量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)，使得量子通信的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用成為可能。該團(tuán)隊(duì)還率先發(fā)展了包括糾纏交換和糾纏純化、量子存儲(chǔ)和相位穩(wěn)定方法在內(nèi)的量子中繼技術(shù)，來最終取代這些可信中繼。潘建偉發(fā)展的多光子干涉在這些技術(shù)中再次發(fā)揮關(guān)鍵作用。
