量子密码学国际学术会议(International Conference on Quantum Cryptography,QCrypt)由知名物理学家Matthias Christandl和Stephanie Wehner于2011年组织建立。多年来,QCrypt已被世界各地的著名学术研究中心所举办,比如2011年的瑞典ETH Zurich,2012年的新加坡CQT,2013年的加拿大IQC等等。一般来说,承办一场本研究领域内重要的学术会议不单是一种荣誉,更是一个国际研究人员对于本地研究人员的一种肯定。

今年量子密码国际学术会议迎来第八届(QCrypt2018),于8月27日至31日在上海国际会议中心举办,由中国科学技术大学的潘建伟院士研究组承办。去年,潘建伟团队在量子密码学的实用研究上取得了举世瞩目的成果:一是中国北京—济南—上海量子密码通信网的建立,二是基于卫星的空地量子密钥分发实验。在量子密钥分发这一实际应用领域,中国已步入世界前列。

第八届量子密码学国际会议纪实-量子客
QCrypt2018宣传海报

本次会议的宗旨可简谓之温故而知新,即充分展现近年来量子密码领域最好的研究成果,并展望和讨论本领域今后的发展。(It is the goal of the conference to represent the previous year’s best results on quantum cryptography and to support the building of a research community in quantum cryptography.)

本次会议邀请来了量子密码学的开创人,来自IBM Research的Charles Bennett教授和来自University of Montreal的Gilles Brassard教授。二位教授于1984年提出了第一套量子通信协议,即现在研究生教材内开篇讲的BB84协议。二人在开幕式上登台,表达了一下对中国墨子卫星的肯定并且说了一个比较冷的笑话后,会议正式开始。

本次会议充分回顾了国际量子密码学界近年来和近期的大事件和大发现。会议报告分为三种:辅导报告(tutorial)、邀请报告(invited)、以及常规报告(regular)。其中的辅导报告更是由领域内知名专家对现阶段重要的研究课题进行了详细的介绍和回顾。涉及课题包括自由空间的量子通信、量子密钥分发中密钥的有限长度所带来的影响、测量仪器无关量子密钥分发的最近进展、以及量子货币等。

从会议议程来看,这次会议的报告也安排得非常清晰合理。周一上午,由来自不同国家的研究者分别报告了本研究组在自由空间中量子密钥分发实验的完成情况。最引人注目的自然是中国去年发射的墨子号卫星及其相关项目。来自德国马普所的Christoph Marquardt教授和来自中科大的印娟教授分别介绍了墨子号在国际和国内基站间的通信情况。周三上午,会议主要讨论了测量仪器无关的量子密钥分发协议的问题和发展。来自东芝研究院的Marco Lucamarini研究员和来自清华大学马雄峰教授研究组的曾培同学(Pei Zeng)也汇报了他们在此领域的最新发现。周五上午,会议则主要讨论了所谓的后量子密码(post-quantum cryptography)问题,即量子计算对量子密码学的影响等等。

第八届量子密码学国际会议纪实-量子客

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星期一上午关于基于卫星的量子密钥分发实验的报告。从上至下依次为Christoph Marquardt,印娟,以及Sebastian Philipp Neumann三位研究者的报告

本次会议中,研究人员非常看重的问题有三类。其一是自由空间中量子密钥分发的技术问题,比如基于卫星的量子密钥分发,空气中的湍流作用对量子信道的影响,以及实验仪器的指标和稳定性等等。其二是更安全的量子密钥分发协议的理论研究和实验进展,包括测量仪器无关及仪器无关的量子密钥分发协议、基于相位编码的量子密钥分发协议、量子密钥分发网络的建立等等。这些协议可以带来更好的安全性,但实验验证仍然面临着一些技术问题。其三便是后量子密码问题,即量子计算机的优越的计算能力能否与传统量子密码学相辅相成,带来更新的更有价值的应用。

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知名量子骇客Vadim Makarov副教授

从参会人员的国籍看,本次会议的研究者大多来自中国(举办国)以及欧洲,美国、韩国、日本也有少数参会者。比较各国的发展优势,也不难看出我国的科研发展在大项目上有很大优势,比如墨子卫星与京沪量子干线网。但在科研仪器的研发上,国外仍有非常大的优势。事实上,本次会议报告的先进的科研仪器几乎均为外国研究者。可喜的是,相较以往国内弱势的理论研究,本次会议中则有很多国内研究者汇报了前沿理论研究工作。

本次会议特别安排了科研界与工业界的讨论环节,由欧洲量子通信界泰斗Nicolas Gisin主持。中国的量子国盾、华为、阿里云、国家电网、瑞典的ID Quantique共同做客,介绍了他们的发展目标和对科学界的需求等等。百度、腾讯、阿里巴巴也分别介绍了他们在量子通信和量子计算方便的研究部以及研究领域。

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参会人员肉眼观测墨子号卫星的轨迹

本次会议还有多个彩蛋。周一晚上,清华大学的姚期智院士做客墨子沙龙。姚先生是获得过图灵奖(计算机界最高奖)的唯一一位中国人。报告中,姚先生深入浅出地讲解了量子计算的基本原理及其可能的应用。当被问到是否能有超越量子计算的更好的计算技术时,Bennett教授还插嘴说,大概用黑洞完成计算才会超越量子计算。

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姚期智先生报告前接受多家媒体采访

周三晚宴后,潘建伟院士也做了一个40分钟左右的报告,回顾了他从读研到现在30年的学习工作历程。他的经历很大部分代表了中国量子密码学的发展过程。潘院士还打趣他的爱徒也是墨子号项目主要负责人之一的彭承志老师说,墨子号从立项到发射这10年,他的头发一直是黑的,而彭的头发却变白了。

周四晚的启发报告(Lightning Talks)由Bennett和Brassard共同主持。毕竟闪光的点子如金子一般珍贵,这次talk实际上也乏善可陈。Bennett和Brassard的报告也引起了一些争论。

本次会议设立了最佳论文奖(Best Paper Award)和最佳海报奖(Best Poster Award)。最佳论文奖授予了来自多伦多大学Hoi-Kwong Lo教授研究组的研究生Wenyuan Wang。Wang同学以充满激情的演讲报告了他们在量子密钥分发网络中优化诱骗态协议的工作。最佳海报奖由中科陈腾云教授研究组的研究生Yingqiu Mao获得。Mao同学是一位可爱而充满活力的女生。据悉,海报当天她一遍遍地向参会人员讲解他们的工作,由于劳累在还第二天感冒发烧。

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Mao同学向参会人员讲解自己的工作
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会议举办方中科大的研究生志愿者,祖国学术界未来的希望

向这些杰出而又刻苦努力的初级科研人员致敬。

 

本次会议于8月31日顺利闭幕。下一届QCrypt会议将于2019年8月在加拿大Montréal举办。会议视频及更多会议信息详见会议网站量子客将在第一时间为您更新。

 

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