504公里距离下双场量子数字签名的实验演示
量子物理
2026-03-17 v1
摘要
数字签名是当前信息时代安全基石之一。与基于计算复杂性的经典数字签名相比，量子数字签名（QDS）通过量子力学理论保证数据完整性、真实性和不可否认性，具有巨大的密码学发展潜力，因而受到广泛关注。然而，现有QDS系统的性能在速率和距离方面仍受限。本文报告了首次使用GHz系统实现的双场量子数字签名（TF-QDS）实验。我们实现了单比特和多比特方案的最大传输距离为504公里光纤卷轴，超越了现有所有状态-of-the-art QDS实验超过200公里。此外，通过结合一次通用哈希方法，我们实现了在光纤距离可达302公里时，1 Mbit文件的最大签名速率为21.1次/秒。本工作中，单比特方案和多比特方案的签名速率均比以相似距离先前工作的速率高出两个数量级。我们的工作为长距离和高速率QDS提供了新的纪录，标志着QDS发展的重要进展。
引用
@article{arxiv.2603.15174,
title = {Experimental Demonstration of Twin-Field Quantum Digital Signatures over 504 km},
author = {Chun-Hui Zhang and Jing-Yang Liu and Wen-Xuan Zhang and Chang Liu and Hua-Jian Ding and Xing-Yu Zhou and Jian Li and Qin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15174},
year = {2026}
}