在量子信息安全领域,一支由中国科学技术大学与广东工业大学科研人员组成的联合团队取得了突破性进展。该团队通过融合量子力学基本原理与相对论时空约束条件,成功开发出具备可验证安全性的量子定位技术,为现代信息系统中位置信息的安全防护提供了全新解决方案。这项成果近日发表于国际权威学术期刊《自然·物理》杂志。
位置信息作为人类活动的基础要素,其真实性验证长期面临技术瓶颈。传统定位系统仅能确认目标的空间坐标,却无法判断坐标数据的可信度。研究团队指出,经典技术框架下,攻击者可通过复制转发验证信号或协同伪造响应等手段,轻易篡改位置信息。这种安全漏洞在金融交易、灾害救援等关键领域可能引发严重后果。
量子物理特性为破解这一难题提供了理论支撑。基于量子不可克隆定理和测不准原理,研究团队构建了新型安全协议,使位置验证具备信息论层面的安全性。但该方案对系统性能提出极端要求:量子信号传输损耗、设备误码率及时空响应延迟等参数需达到近乎苛刻的精度标准,此前全球尚未有团队完成完整实验验证。
科研人员通过三项关键技术创新突破实验瓶颈。针对量子信号衰减问题,团队设计出基于弱相干态的编码方案,将系统损耗容忍度提升两个数量级;在量子态制备环节,采用微组装环分器架构的Sagnac干涉仪,使量子比特误码率降至0.27%的行业新低;为压缩时空响应延迟,团队开发了多波长强度编码技术,结合空芯光纤低时延传输与高速随机逻辑处理模块,最终将系统整体延迟控制在百纳秒量级。
实验数据显示,该技术可在现实环境中实现优于75米的空间定位精度,达到单栋建筑物的识别尺度。研究团队特别强调,这项突破不仅验证了量子安全定位的技术可行性,更展现出面向实际应用的性能潜力。在贵重资产追踪场景中,系统可实时鉴别设备是否处于预设安全区域;灾害救援时,能精准识别被困人员真实位置,避免虚假信号干扰。
更值得关注的是,可信位置信息正在催生新型安全认证模式。通过预设可信空间坐标,该技术可为金融交易、数据访问等行为构建动态权限控制系统。例如,只有当用户终端位于指定地理范围内时,系统才会授权执行高敏感操作,这种基于物理空间的安全凭证较传统数字认证具有更高防伪等级。











