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多項關鍵指標領先,國內量子密鑰分發設備研發進展迅猛!

日期:2024-12-19

乾元坤和編輯

多項關鍵指標領先,國內量子密鑰分發設備研發進展迅猛!


隨著科技的發展,傳統加密技術(如RSA)面臨著被破解的風險,研發一種更加安全的加密方式迫在眉睫。量子保密通信因其無條件的安全性受到廣泛關注,成為解決信息安全問題的“新寵”。

QKD(Quantum Key Distribution),即量子密鑰分發設備,是量子保密通信的核心產品。量子密鑰的產生和分發,主要是由它完成。QKD設備的研制門檻極高,國內僅少數研發團隊能夠實現。九州量子成為國內第三個擁有QKD設備自主知識產權的研發團隊。

此外,最新的第三方檢測中顯示: 經過城區地埋光纜、沿海架空光纜等三次不同場景的測試,九州量子QKD設備的誤碼率、成碼率、壓力穩定性及數據流量等關鍵指標均處于領先水平,尤其是誤碼率,在懸浮狀態下已低至2%以內。

第三方的認可,源于九州量子宋蕭天博士團隊對QKD設備的深入研究和開發。宋蕭天博士畢業于中國科學技術大學物理系,主要負責公司量子密鑰分配系統的研發工作,開展量子密鑰分發的工程化、集成化實現,新協議量子密鑰分發的工程化實現等重要科學技術研究。

九州量子自主研發的QKD設備被第三方公司基于三種完全不同的環境進行檢測,檢測顯示,其QKD設備的平均誤碼率低至2%左右,最低僅為0.5%,且保持穩定,達到了一個領先的數據水平。

誤碼率,是QKD設備的一項重要產品指標,它指的是QKD產品由于系統性誤差或竊聽者干擾產生的誤碼比特數與總的比特數的比率。“誤碼率越低,剔除的信息越少,設備性能就越好。”宋蕭天博士解釋,平均誤碼率達到2%,最低僅為0.5%,這樣成績的取得,是因為團隊從方案設計、探測器性能、干涉環匹配程度再到調制精度等各個環節都進行了深究。

在宋蕭天博士看來,誤碼率的突破只是九州量子QKD設備研發進程中的一個“小勝利”。現在九州量子的QKD設備,系統重復頻率為40MHz,在10dB鏈路衰減下(50公里)得到的安全成碼率不低于1.5kbps。接下來還會往更高的頻率突破,從40MHz提高到GHz,所有的器件、原理都將迎來新的突破。屆時,所有電光調制器件、激光器、探測器等軟硬件設備都將匹配到更高級別的水準,迎來新一輪的突破。

談到未來的規劃,宋蕭天說,“GHZ是我們必經的一個階段。現在我們已完成的QKD設備是40HZ,對于一般企業來說足夠用了,但在骨干網上,電子學的信號達到G赫茲后,它會變成射頻的信號,整個信號處理勢必會引起質變。傳播速度會更快、傳輸信息也會更多。這一塊我們已經開始著手,并且也取得了一定的成果,下一步就是要將GHZ的量子QKD系統調制為能產業化的生產狀態。“

除了GHZ,設備集成化也是正在著手處理的事,宋蕭天表示:“量子設備的成本一直居高不下,如果能通過集成化的方式降低成本,將更有利于量子產業化的進程。”

此外,新場景的應用也是九州量子研發團隊的重點關注方向。 “目前,QKD使用過程中面臨的問題之一是客戶不知該如何使用,不管是中間布網還是具體的應用需求都不夠清晰,所以,現在市場上統一的一個模式就是供給方賣、需求方用。” 宋蕭天說,“九州量子更多的是針對客戶獨家定制,所以我們會安排團隊中的成員提前去接觸具體場景的應用,有好的方向會及時關注、跟進。接下來,我們會有針對不同場景的QKD設備產品陸續推出。“

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