量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD），是一种密钥的安全传输方式，可以在两个相距遥远的通信端之间进行密钥的发送。在保密通信的过程中，需要用密钥加密解密信息，密钥的安全性保证了信息的安全性。

与传统方式不同，量子密钥分发理论上是无条件安全的，其安全性由量子力学的基本原理保证。量子不可克隆定理说明，无法完美克隆任意量子态。因此，任何对量子密钥分发过程的窃听，都有可能改变量子态本身，造成高误码率，从而使窃听被发现。一般来说，QKD过程中对量子态的传输，是依靠对光子进行编码、传输、测量实现的。

QKD技术自1984年被提出至今，研究已超过30年，取得了丰厚的成果。从最初离散变量中对光子偏振或相位进行编码的BB84协议，到基于纠缠光源的E91协议，相位分布式参考协议中的DPS协议和COW协议，乃至连续变量QKD协议，测量设备无关（MDI-QKD）协议，都不断地在理论和实验上取得进展。同时，世界各地QKD商用系统的生产、QKD网络的搭建以及QKD应用的研究，也标志着QKD技术向实用化迈进。

CREAM小组已经搭建出一套“即插即用”的QKD系统。这套系统是第一套将光源的不完美性纳入考量的系统，并且实现了实时后处理。我们同时也对QKD进行理论研究，探究了离散变量协议中不可置信光源的波动问题，以及对连续变量协议进行了安全性分析。如今，我们的研究包括离散变量协议、连续变量协议的理论和实验研究，以及测量设备无关协议的相关研究。


[1] Zhengyu Li, Yi-Chen Zhang, Feihu Xu, Xiang Peng, and Hong Guo, “Continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution,” Phys. Rev. A 89 (5), 052301 (2014).
[2]  Bingjie Xu, Xiang Peng, and Hong Guo, “Passive scheme with a photon-number-resolving detector for monitoring the untrusted source in a plug-and-play quantum-key-distribution system,” Phys. Rev. A 82 (4), 042301 (2010).
[3] Xiang Peng, Hao Jiang, Bingjie Xu, Xiongfeng Ma, Hong Guo, “Experimental quantum key distribution with an untrusted source,” Opt. Lett. 33 (18), 2077-2079 (2008).