理大研发量子通讯芯片 完成全球最长55公里光纤网络量子加密传输
量子科技发展一日千里,量子计算机强大的运算能力,足以瞬间破解现时加密技术,或对金融交易验证、数据跨境私隐保护、物联网设备通讯等方面构成安全威胁。全球各地积极发展量子加密技术,以应对量子时代的网络安全风险。香港理工大学日前在量子通讯取得重要突破,完成以量子芯片为平台的全球最长光纤量子通讯网络安全测试,为量子通讯商业化应用揭开新篇章,亦切合国家“十五五”规划未来产业布局中,将量子科技排在首位的战略布局。
香港首个量子通讯网络 测试证能支持逾百公里加密光纤通讯
理大量子技术研究院院长、电机及电子工程学系量子工程与科学讲座教授、香港全球杰出创科学人刘爱群教授,领导其团队研发了量子通讯芯片,成功搭建香港第一个量子通讯网络。
理大量子技术研究院在刘爱群领导下,以半导体技术自主研发出一枚仅12毫米乘4毫米的量子芯片,并透过运用香港HKCOLO.NET数据中心捐赠的光纤网络,完成了光纤网络量子加密传输测试。这个光纤网络长约55公里,连接港九新界4个节点,包括理大、另一所大学,及两所位于将军澳和柴湾的大型数据中心,期间量子芯片编码并发射光子组成量子讯号,在点对点之间加密及传送讯息。
量子芯片以1.25GHz(千兆赫)时脉高速运行,产生和传输量子编码讯号,达到45.73kbps(千位元每秒)的稳定密钥生成速率,支持实现百公里以上的加密光纤通讯。此外,系统根据温度变化和振动等环境因素调整,以保持连接稳定,充分证实了商业应用的可行性。
量子芯片实“国之重器” 助国际金融中心应对网络攻撃挑战
刘爱群表示,量子通讯加密基于量子力学基本原理,量子不可复制,理论上几乎无法破解。小小量子芯片,实为“国之重器”。它守护着香港未来数字金融的安全,更捍卫着其国际金融中心的地位。
他指出,有别于以光学器件组装的量子加密系统,理大研发的新一代量子芯片,具备“高速率、高稳定性、低成本、可大批量生产”四大优势。相关设备体积小、重量轻、易安装,尤其适合大规模部署。更重要的是系统兼容性强,可适用于现行网络通讯系统数据中心与计算中心,有助金融机构及政府部门等快速进行系统升级,以应对算力升级带来的网络攻撃挑战。
他补充说,理大量子技术研究院将在现有的网络基础上,进一步完善和开展多点传送的规模化部署测试,推动技术在更广领域的不同商业场景应用,为香港跨入下一代智能量子网络(Smart Quantum Network)提供全方位的环境安全保障和支撑。