英國電信建成幾乎不可破解的量子安全網絡

日前，英國最大的互（hù）聯網供應商宣稱已經建成了一條長達75英裏的量子安全高速光纖鏈路。

量（liàng）子安（ān）全高速光纖鏈（liàn）路（lù）的原理是：光纖鏈路上的光子在與數據相同的連接上（shàng）攜帶（dài）加密密鑰。如果這些光（guāng）子遭到惡意劫持，就會立即通知係統（tǒng）密鑰已經損壞，竊取者幹擾這些（xiē）密鑰（yào）也會使它們有所改（gǎi）變，然後它們就不能被（bèi）攔截者使用，並且數據流（liú）量會立（lì）即變為亂碼。

量子安全高速光纖鏈路

即將離任（rèn）的英國電信公司首席執行（háng）官Gavin Patterson在6月在倫敦召開的“物聯網世（shì）界歐洲論（lùn）壇”中表示，“英國電信公司及其合作夥伴的（de）光纖鏈路是世界（jiè）第一個真實（shí）安（ān）全的量子高速（sù）網絡，它實際上是“不可攻擊的（de）”。英國電（diàn）信公司在新聞（wén）發布會上稱，這條光纖鏈路在劍橋大（dà）學工程係和英國薩福克郡（jun4）的BT實驗室之間運行,其設備來自ID Quantique和ADVA光（guāng）纖網絡。

專家說，糾纏密鑰(例如量子密鑰分發中使用的加密密鑰)是不可破壞的（de）。這是因為密鑰中使用的亞原子粒子是緊密地交織在一起，以至於它們在物理（lǐ）上（shàng）處於鏈接的任何（hé）地方都會相互影響。加密密鑰會（huì）發生變化時，網絡管理員（yuán）可（kě）以隨時查看數據是否被弄亂或（huò）被刪（shān）除。因此，任何中斷都會非（fēi）常快速地顯現出來並（bìng）因此被標記。其額外的好（hǎo）處（chù）是無法使用更（gèng）改的密鑰。英國電信公司開始向最終用戶展示其安全性。

英國電信公司並不是第一家采用量子密鑰分發（fā）(QKD)鏈接的公司。2017年5月，中國山東省（shěng）濟南市開通了一個商用量子通信專網，西班牙（yá）也有一個類似的項目。

英國劍橋大學是英國電（diàn）信公司的量子網絡終端站點，也是量子通（tōng）信中心(這是由8家英（yīng）國大學和私營企業組成（chéng）的（de）聯盟以及（jí）與英國（guó）電信合作的團隊)建立了三個（gè）站點的量子密鑰分發(QKD)連接的樞紐（niǔ）。這個聯（lián）盟於6月表示，其量子通信網絡能夠在多（duō）個100千兆位通道中發送超級安全（quán）數據，並以每秒2到3兆比特的速度（dù）生成光子密鑰。英國電信公司表示其鏈接以每秒500千兆位的速度發送數據。

使（shǐ）用（yòng）光子來保護網絡

量子密鑰分發工作中使用的光子可能最終會保護未來的網絡，並最終成為未來量子計（jì）算（suàn）的一個（gè）關鍵因素。

馬裏蘭大學在一篇新聞文章中解釋說，這是光子攜帶（dài）量子計算的突破，因此它們可以移動量子比特(量子信息載體)，因為它（tā）們可以傳（chuán）播並（bìng）與芯片一起工作。

馬裏蘭大學研究人員表示已經發明了第一個半導體芯片的單光子晶（jīng）體（tǐ）管，換句話（huà）說就（jiù）是光子晶體管。傳統的（de）晶體管是用於各種（zhǒng）計算形（xíng）式的路由開關。而（ér）單（dān）光子晶體管生成一（yī）個基於光子的開關，其中開關相互（hù）作用，可以實現某（mǒu）些計算問題的指數加速。而光子本身不會相互產生作用。

“單光子晶體管十分微小，100萬個晶（jīng）體管的體積相當於一（yī）粒鹽，並且速度快，能夠每秒處理100億（yì）個光子量子比特。”馬裏蘭大學研究（jiū）人（rén）員說。

“量子通信技術在保護數據（jù）和通信方（fāng）麵開始發揮重要作用，在當（dāng）今易受攻擊的時代，量子計算機（jī）的表現要比（bǐ）現（xiàn）有加密（mì）技術要好得（dé）多。”與英（yīng）國電信項目相關（guān）的IDQ公司（sī）負責人GrégoireRibordy博（bó）士表（biǎo）示。